專利名稱：一種具有增壓裝置的流體驅(qū)動結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有增壓裝置的流體驅(qū)動結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動試驗(yàn)裝置，它是一種由增壓裝置促使流體高速流動，流體驅(qū)動機(jī)械結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動的試驗(yàn)裝置。它主要用于研究高速運(yùn)動流體和機(jī)械結(jié)構(gòu)的流固耦合機(jī)理，驗(yàn)證仿真算法的準(zhǔn)確性和適用性；它能夠部分代替復(fù)雜、昂貴的水洞試驗(yàn)設(shè)備，用于研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)與流體運(yùn)動參數(shù)的關(guān)系。通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以深入地探索流固耦合機(jī)理與尺度律等問題。該試驗(yàn)裝置能夠?yàn)榱黧w機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù)，屬于水利水電工程、海洋船舶工程和武器工業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
薄板是流體機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本單元。由于受到高速流體的沖擊，薄板會高速轉(zhuǎn)動，并且發(fā)生變形。薄板在流體中高速轉(zhuǎn)動將會影響流場分布，流體將會導(dǎo)致薄板變形，這是流體-固體相互作用的復(fù)雜過程。具體的過程是由于薄板的運(yùn)動和變形，導(dǎo)致流體域的邊界發(fā)生改變，進(jìn)而影響流體域的壓強(qiáng)分布，特別是流體作用在薄板表面的壓強(qiáng)分布；同時，流體壓強(qiáng)的作用也會影響薄板的變形趨勢。薄板受到流體沖擊，繞轉(zhuǎn)軸高速轉(zhuǎn)動，是大位移、非線性和彈(塑)性變形的瞬態(tài)過程，即典型的流固耦合過程。在水力發(fā)電機(jī)等工作時，都會發(fā)生這種流固耦合過程。國內(nèi)外對這類問題的理論和仿真分析正在逐步完善，但是基本沒有涉及試驗(yàn)驗(yàn)證。對該問題進(jìn)行試驗(yàn)分析，有助于準(zhǔn)確地掌握流固耦合現(xiàn)象，并且可以評估仿真方法的準(zhǔn)確性和適用性， 還可以進(jìn)一步地指導(dǎo)仿真模型修正工作，得到更加準(zhǔn)確的仿真結(jié)果。運(yùn)用試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)的驗(yàn)證，是研究流固耦合問題的重要組成部分。一般情況下，涉及到流體力學(xué)的試驗(yàn)研究，包括流固耦合試驗(yàn)研究，大多應(yīng)用水洞試驗(yàn)裝置。水洞試驗(yàn)裝置雖然是流體力學(xué)試驗(yàn)研究的通用裝置，但是有設(shè)備尺寸比較大，空間占用比較大，推動水流動的動力系統(tǒng)功率很大，能源消耗和試驗(yàn)費(fèi)用很大等劣勢。如果試驗(yàn)器件按照I : I制作，制作周期較長，制作成本很高，試驗(yàn)過程中測量元件的安裝和測試也不夠方便。因此，特別需要設(shè)計一個滿足這一類問題研究需求的流固耦合試驗(yàn)裝置，它既滿足試驗(yàn)的基本要求，可以高效、快捷地完成試驗(yàn)，獲取數(shù)據(jù)；又可以不過多地占用空間資源， 減少成本，節(jié)約能源。

發(fā)明內(nèi)容
I、目的:本發(fā)明的目的是提供一種具有增壓裝置的流體驅(qū)動結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動試驗(yàn)裝置。它針對水下高速轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，為仿真方法提供試驗(yàn)參考依據(jù)，從而評估仿真方法的準(zhǔn)確性和適用性。通過試驗(yàn)，可以從系統(tǒng)的角度掌握轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動加速度等對于薄板上應(yīng)力、應(yīng)變分布的影響。通過采用不同尺寸的水下結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，然后分析對比，可以探索如何利用小尺度縮比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還原出原型系統(tǒng)的響應(yīng)特性，為水下大尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論指導(dǎo)。同時，還可以研究水下結(jié)構(gòu)運(yùn)動學(xué)控制與限位機(jī)構(gòu)碰撞吸能。2、技術(shù)方案見圖1，本發(fā)明一種具有增壓裝置的流體驅(qū)動結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動試驗(yàn)裝置，它包括增壓系統(tǒng)、流體機(jī)械系統(tǒng)和信號采集分析系統(tǒng)。系統(tǒng)之間的相互關(guān)系是增壓系統(tǒng)驅(qū)動流體在流體機(jī)械系統(tǒng)中高速運(yùn)動，信號采集分析系統(tǒng)的傳感器布置在流體機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部。所述增壓系統(tǒng)由波紋管和氣泵組成，其位置和連接關(guān)系是氣泵放置在水平地面； 波紋管的一端連接氣泵的排氣口，另一端與高壓儲水箱的側(cè)壁上部相通。該波紋管是耐高壓金屬樹脂復(fù)合波紋管，是市購標(biāo)準(zhǔn)件；該氣泵是市購件。所述流體機(jī)械系統(tǒng)由支架、高壓儲水箱、PVC管、蝶閥、排水閥、水箱、轉(zhuǎn)軸、剛性聯(lián)軸器、軸承、軸承座、薄板、和檔桿組成，其位置和連接關(guān)系是支架通過螺栓固定在墻壁上； 高壓儲水箱通過螺栓固定在支架頂端；高壓儲水箱側(cè)壁上端連接著波紋管；pvc管的直管部分連接在高壓儲水箱的底部，彎管部分連接著蝶閥一端；水箱放置在水平地面；蝶閥另一端安裝在水箱側(cè)壁；排水閥安裝在相鄰水箱側(cè)壁的下端；在臨近蝶閥的水箱側(cè)壁附近豎直安裝轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩端分別通過軸承和軸承座與水箱上、下端面連接；剛性聯(lián)軸器連接轉(zhuǎn)軸的上半軸、中間軸和下半軸三部分；薄板安裝在轉(zhuǎn)軸中段的通槽中，用墊片和螺栓固定；檔桿從水箱上端面通孔處豎直插入到水箱下底面的圓形槽座中進(jìn)行安裝，在轉(zhuǎn)軸附近。該支架是金屬結(jié)構(gòu)三角形支架，由角鋼彎折、連接制成，用于支撐高壓儲水箱。該高壓儲水箱由高強(qiáng)度鋼板制成的箱體結(jié)構(gòu)，經(jīng)過密封處理，用于儲存流體，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。該P(yáng)VC管由直管和彎管連接組成，是市購標(biāo)準(zhǔn)件，用于引導(dǎo)流體運(yùn)動。該蝶閥是市購標(biāo)準(zhǔn)件，用于控制流體進(jìn)入水箱。該排水閥是市購標(biāo)準(zhǔn)件，用于排出水箱里的水。該水箱是鋼板制成的盒式結(jié)構(gòu)，上端面約有2/3敞開，在四個側(cè)壁的下邊緣處焊接把手，用于提供流體域的試驗(yàn)環(huán)境。 該轉(zhuǎn)軸是鋼制材料，分為上半軸、中間軸和下半軸三部分。上半軸和下半軸分別通過軸承和軸承座與水箱上、下面端面進(jìn)行連接；中間軸在中間位置開有通槽，用于插入和固定薄板， 中間軸側(cè)面開有4個通孔，用于插入螺栓固定薄板；中間軸分別與上半軸和下半軸用剛性聯(lián)軸器相連。該剛性聯(lián)軸器是鋼制的定制件，連接轉(zhuǎn)軸的上半軸、中間軸和下半軸，提供剛性連接。該軸承是角接觸軸承，是市購標(biāo)準(zhǔn)件，用于轉(zhuǎn)軸定位。該軸承座是市購標(biāo)準(zhǔn)件，與角接觸軸承的型號配套，用于安裝軸承。該薄板是鋼制矩形板料，用于擾動流體域，實(shí)現(xiàn)流固耦合。該檔桿是鋼制圓柱體直桿，用于阻擋薄板，防止轉(zhuǎn)動角度超過額定值。所述信號采集分析系統(tǒng)由應(yīng)變片、靶式流量計、角位移傳感器、動態(tài)應(yīng)變儀、智能信號采集分析儀和計算機(jī)組成，其位置和連接關(guān)系是在薄板表面的關(guān)鍵點(diǎn)(根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮托枨筮x擇關(guān)鍵點(diǎn))處粘貼應(yīng)變片；在蝶閥頂端，靠近水箱的位置，安裝靶式流量計；角位移傳感器連接在轉(zhuǎn)軸的上半軸頂端；應(yīng)變片、靶式流量計和角位移傳感器引出的數(shù)據(jù)線連接到動態(tài)應(yīng)變儀；動態(tài)應(yīng)變儀通過數(shù)據(jù)線連接智能信號采集分析儀；智能信號采集分析儀通過數(shù)據(jù)線連接計算機(jī)；動態(tài)應(yīng)變儀、智能信號采集分析儀和計算機(jī)水平放置在操作平臺上。該應(yīng)變片為市購標(biāo)準(zhǔn)件，用于測量薄板的動態(tài)應(yīng)變。該靶式流量計用于測量流體的流速，由靶桿、靶桿套筒和靶桿支座構(gòu)成；靶桿固定在靶桿支座上，靶桿套筒包裹著靶桿，靶桿端部露在靶桿套筒外面。該靶桿是片狀工字結(jié)構(gòu)，在靠近靶桿支座處，正反兩面貼有應(yīng)變片；該靶桿套筒為圓管結(jié)構(gòu)；該靶桿支座是圓柱結(jié)構(gòu)，端部和表面設(shè)置有溝槽，用于安裝靶桿、布置數(shù)據(jù)線。該角位移傳感器是市購件，通過抱緊式彈性聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)軸柔性連接，用于測量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角變化。該動態(tài)應(yīng)變儀和智能信號采集分析儀是市購件，用于采集和分析應(yīng)變片產(chǎn)生的動態(tài)應(yīng)變信號。該計算機(jī)是市購件。其中，該氣泵的型號是W-5. 0/12. 5 ;其中，該蝶閥的型號是D71X-16 ;其中，該排水閥的型號是P20S ;其中，該軸承的型號是7207B ；其中，該應(yīng)變片的型號是BX120_3CA ;其中，該該動態(tài)應(yīng)變儀的型號是SDY2102 ；其中，該智能信號采集分析儀的型號是INV306G(H)其中，該該計算機(jī)的型號是Vostro 260。本發(fā)明工作流程如下試驗(yàn)前，關(guān)閉蝶閥和排水閥；高壓儲水箱中注水3/4，PVC管中注滿水，水箱中注水 4/5 ;安裝試驗(yàn)要求的尺度的薄板，薄板處于試驗(yàn)要求的位置；接通動態(tài)應(yīng)變儀、智能信號采集分析儀和計算機(jī)的電源。試驗(yàn)開始，啟動動態(tài)應(yīng)變儀、智能信號數(shù)據(jù)采集分析儀、計算機(jī)，打開蝶閥。試驗(yàn)過程中，流體沖擊薄板，實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動，動態(tài)應(yīng)變儀和智能信號采集分析儀采集應(yīng)變片和靶式流量計測出的動態(tài)數(shù)據(jù)，計算機(jī)實(shí)時地顯示數(shù)據(jù)并且存儲數(shù)據(jù)。3、本發(fā)明一種具有增壓裝置的流體驅(qū)動結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動試驗(yàn)裝置，它的優(yōu)點(diǎn)是①試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省空間，易于移動、拆卸，造價低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用；②試驗(yàn)裝置相對于水洞試驗(yàn)設(shè)備，節(jié)省水資源，耗電量低、節(jié)約能源；③可以精確地控制薄板的轉(zhuǎn)速，或者作用在薄板上的驅(qū)動力矩；④可以靈活地更換不同尺度的薄板，為研究流固耦合的尺度率規(guī)律提供方便；⑤測量元件安裝聯(lián)接方便，易于實(shí)施測量。


圖Ia本發(fā)明的薄板在水下受流體驅(qū)動的流固耦合試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)立體示意Ib本發(fā)明的薄板在水下受流體驅(qū)動的流固耦合試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)正視2a靶式流量計的結(jié)構(gòu)爆炸2b靶式流量計的結(jié)構(gòu)示意3轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意中符號說明如下I氣泵；2波紋管；3高壓儲水箱；4支架；5PVC管；6蝶閥；7靶式流量計；8角位移傳感器；9抱緊式彈性聯(lián)軸器；10水箱；11排水閥；12軸承；13軸承座；14轉(zhuǎn)軸；15薄板；16 檔桿;17應(yīng)變片;18動態(tài)應(yīng)變儀；19智能信號采集分析儀；20計算機(jī)；21靶桿支座；22靶桿套筒；23靶桿；24上半軸；25中間軸；26下半軸；27剛性聯(lián)軸器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述見圖la，圖lb，圖2a，圖2b和圖3，本發(fā)明一種具有增壓裝置的流體驅(qū)動結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動試驗(yàn)裝置，它包括增壓系統(tǒng)、流體機(jī)械系統(tǒng)和信號采集分析系統(tǒng)。系統(tǒng)之間的相互關(guān)系是增壓系統(tǒng)驅(qū)動流體在流體機(jī)械系統(tǒng)中高速運(yùn)動，信號采集分析系統(tǒng)的傳感器布置在流體機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部。所述增壓系統(tǒng)由波紋管2和氣泵I組成，其位置和連接關(guān)系是氣泵I放置在水平地面；波紋管2的一端連接氣泵的排氣口，另一端與高壓儲水箱3的側(cè)壁上部相通。該波紋管2是耐高壓金屬樹脂復(fù)合波紋管，是市購標(biāo)準(zhǔn)件；該氣泵是W-5. 0/12. 5型高壓氣泵。所述流體機(jī)械系統(tǒng)由支架4、高壓儲水箱3、PVC管5、蝶閥6、排水閥11、水箱10、轉(zhuǎn)軸、剛性聯(lián)軸器27、軸承12、軸承座13、薄板15和檔桿16組成，其位置和連接關(guān)系是支架 4通過螺栓固定在墻壁上；高壓儲水箱3通過螺栓固定在支架4頂端；高壓儲水箱3側(cè)壁上端連接著波紋管2 ；PVC管5的直管部分連接在高壓儲水箱3的底部，彎管部分連接著蝶閥 6 一端；水箱10放置在水平地面；蝶閥6另一端安裝在水箱10側(cè)壁；排水閥11安裝在相鄰水箱10側(cè)壁的下端；在臨近蝶閥6的水箱10側(cè)壁附近豎直安裝轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩端分別通過軸承12和軸承座13與水箱10上、下端面連接；剛性聯(lián)軸器27連接轉(zhuǎn)軸的上半軸24、中間軸 25和下半軸26三部分；薄板15安裝在轉(zhuǎn)軸中段的通槽中,用墊片和螺栓固定；檔桿16從水箱10上端面通孔處豎直插入到水箱10下底面的圓形槽座中進(jìn)行安裝，在轉(zhuǎn)軸附近。該支架4是金屬結(jié)構(gòu)三角形支架，由角鋼彎折、焊接制成，用于支撐高壓儲水箱。該高壓儲水箱 3由高強(qiáng)度鋼板制成的箱體結(jié)構(gòu)，經(jīng)過密封處理，用于儲存流體，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。該P(yáng)VC管5 由直管和彎管連接組成，是市購標(biāo)準(zhǔn)件，用于引導(dǎo)流體運(yùn)動。該蝶閥6是市購標(biāo)準(zhǔn)件，型號是D71X-16，用于控制流體進(jìn)入水箱。該排水閥11是市購標(biāo)準(zhǔn)件，型號是P20S，用于排出水箱里的水。該水箱10是鋼板制成的盒式結(jié)構(gòu)，上端面有約2/3敞開，在四個側(cè)壁的下邊緣處焊接把手，用于提供流體域的試驗(yàn)環(huán)境。該轉(zhuǎn)軸是鋼制材料，分為上半軸24、中間軸25和下半軸26三部分。上半軸24和下半軸26分別通過軸承12和軸承座13與水箱10上、下面端面進(jìn)行連接；中間軸25在中間位置開有通槽，用于插入和固定薄板15，中間軸25側(cè)面開有4個通孔，用于插入螺栓固定薄板15 ;中間軸25分別與上半軸24和下半軸26用剛性聯(lián)軸器27相連。該剛性聯(lián)軸器27是鋼制的定制件，連接轉(zhuǎn)軸的上半軸24、中間軸25和下半軸26，提供剛性連接。該軸承12是角接觸軸承，是市購標(biāo)準(zhǔn)件，型號是7207B，用于轉(zhuǎn)軸定位。該軸承座13是市購標(biāo)準(zhǔn)件，與角接觸軸承的型號配套，用于安裝軸承12。該薄板15 是鋼制矩形板料，用于擾動流體域，實(shí)現(xiàn)流固耦合。該檔桿16是鋼制圓柱體直桿，用于阻擋薄板15，防止轉(zhuǎn)動角度超過額定值。所述信號采集分析系統(tǒng)由應(yīng)變片17、靶式流量計7、角位移傳感器8、動態(tài)應(yīng)變儀 18、智能信號采集分析儀19和計算機(jī)20組成，其位置和連接關(guān)系是在薄板15表面的關(guān)鍵點(diǎn)(根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮托枨筮x擇關(guān)鍵點(diǎn))處粘貼應(yīng)變片17 ;在蝶閥6頂端靠近水箱10的位置，安裝靶式流量計7 ;角位移傳感器8連接在轉(zhuǎn)軸的上半軸24頂端；應(yīng)變片17、靶式流量計7和角位移傳感器8引出的數(shù)據(jù)線連接到動態(tài)應(yīng)變儀18 ;動態(tài)應(yīng)變儀18通過數(shù)據(jù)線連接智能信號采集分析儀19 ;智能信號采集分析儀19通過數(shù)據(jù)線連接計算機(jī)20 ;動態(tài)應(yīng)變儀18、智能信號采集分析儀19和計算機(jī)20水平放置在操作平臺上。該應(yīng)變片17為市購標(biāo)準(zhǔn)件，型號規(guī)格是BX120-3CA，用于測量薄板15的動態(tài)應(yīng)變。該靶式流量計7用于測量流體的流速，由靶桿支座21、靶桿套筒22和靶桿23構(gòu)成；靶桿23固定在靶桿支座21上， 靶桿套筒22包裹著靶桿23，靶桿23端部露在靶桿套筒22外面。該靶桿23是片狀工字結(jié)構(gòu)，在靠近靶桿支座21處，正反兩面貼有應(yīng)變片17 ;該靶桿套筒22為圓管結(jié)構(gòu)；該靶桿支座21是圓柱結(jié)構(gòu)，端部和表面設(shè)置有溝槽，用于安裝靶桿23、布置數(shù)據(jù)線。該角位移傳感器 8是市購件，通過抱緊式彈性聯(lián)軸器9與轉(zhuǎn)軸柔性連接，用于測量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角變化。該動態(tài)應(yīng)變儀18和智能信號采集分析儀19是市購件，型號分別是SDY2102、INV306G (H)，用于采集和分析應(yīng)變片17產(chǎn)生的動態(tài)應(yīng)變信號。該計算機(jī)20是市購件，型號是Vostro 260。
權(quán)利要求
1.一種具有增壓裝置的流體驅(qū)動結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動試驗(yàn)裝置，其特征在于它包括增壓系統(tǒng)、流體機(jī)械系統(tǒng)和信號采集分析系統(tǒng)；增壓系統(tǒng)驅(qū)動流體在流體機(jī)械系統(tǒng)中高速運(yùn)動，信號采集分析系統(tǒng)的傳感器布置在流體機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部；所述增壓系統(tǒng)由波紋管和氣泵組成，氣泵放置在水平地面，波紋管的一端連接氣泵的排氣口，另一端與高壓儲水箱的側(cè)壁上部相通；該波紋管是耐高壓金屬樹脂復(fù)合波紋管，該氣泵是按需選購件；所述流體機(jī)械系統(tǒng)由支架、高壓儲水箱、PVC管、蝶閥、排水閥、水箱、轉(zhuǎn)軸、剛性聯(lián)軸器、 軸承、軸承座、薄板和檔桿組成；支架通過螺栓固定在墻壁上，高壓儲水箱通過螺栓固定在支架頂端，高壓儲水箱側(cè)壁上端連接著波紋管；pvc管的直管部分連接在高壓儲水箱的底部，彎管部分連接著蝶閥一端；水箱放置在水平地面，蝶閥另一端安裝在水箱側(cè)壁；排水閥安裝在相鄰水箱側(cè)壁的下端，在臨近蝶閥的水箱側(cè)壁附近豎直安裝轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩端分別通過軸承和軸承座與水箱上、下端面連接；剛性聯(lián)軸器連接轉(zhuǎn)軸的上半軸、中間軸和下半軸三部分；薄板安裝在轉(zhuǎn)軸中段的通槽中，用墊片和螺栓固定；檔桿從水箱上端面通孔處豎直插入到水箱下底面的圓形槽座中進(jìn)行安裝在轉(zhuǎn)軸附近；該支架是金屬結(jié)構(gòu)三角形支架，由角鋼彎折、連接制成，用于支撐高壓儲水箱；該高壓儲水箱由高強(qiáng)度鋼板制成的箱體結(jié)構(gòu)， 經(jīng)過密封處理，用于儲存流體，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)；該P(yáng)VC管由直管和彎管連接組成，用于引導(dǎo)流體運(yùn)動；該蝶閥用于控制流體進(jìn)入水箱，該排水閥用于排出水箱里的水；該水箱是鋼板制成的盒式結(jié)構(gòu)，上端面約有2/3敞開，在四個側(cè)壁的下邊緣處焊接把手，用于提供流體域的試驗(yàn)環(huán)境；該轉(zhuǎn)軸是鋼制材料，分為上半軸、中間軸和下半軸三部分；上半軸和下半軸分別通過軸承和軸承座與水箱上、下面端面進(jìn)行連接；中間軸在中間位置開有通槽，用于插入和固定薄板，中間軸側(cè)面開有4個通孔，用于插入螺栓固定薄板；中間軸分別與上半軸和下半軸用剛性聯(lián)軸器相連；該剛性聯(lián)軸器是鋼制的定制件，連接轉(zhuǎn)軸的上半軸、中間軸和下半軸，提供剛性連接；該軸承是標(biāo)準(zhǔn)角接觸軸承，用于轉(zhuǎn)軸定位；該軸承座與角接觸軸承的型號配套，用于安裝軸承；該薄板是鋼制矩形板料，用于擾動流體域，實(shí)現(xiàn)流固耦合；該檔桿是鋼制圓柱體直桿，用于阻擋薄板，防止轉(zhuǎn)動角度超過額定值；所述信號采集分析系統(tǒng)由應(yīng)變片、靶式流量計、角位移傳感器、動態(tài)應(yīng)變儀、智能信號采集分析儀和計算機(jī)組成；在薄板表面的關(guān)鍵點(diǎn)處粘貼應(yīng)變片；在蝶閥頂端靠近水箱的位置，安裝靶式流量計；角位移傳感器連接在轉(zhuǎn)軸的上半軸頂端；應(yīng)變片、靶式流量計和角位移傳感器引出的數(shù)據(jù)線連接到動態(tài)應(yīng)變儀；動態(tài)應(yīng)變儀通過數(shù)據(jù)線連接智能信號采集分析儀；智能信號采集分析儀通過數(shù)據(jù)線連接計算機(jī)；動態(tài)應(yīng)變儀、智能信號采集分析儀和計算機(jī)水平放置在操作平臺上；該應(yīng)變片用于測量薄板的動態(tài)應(yīng)變，該靶式流量計用于測量流體的流速，它由靶桿、靶桿套筒和靶桿支座構(gòu)成；靶桿固定在靶桿支座上，靶桿套筒包裹著靶桿，靶桿端部露在靶桿套筒外面；該靶桿是片狀工字結(jié)構(gòu)，在靠近靶桿支座處，正反兩面貼有應(yīng)變片；該靶桿套筒為圓管結(jié)構(gòu)；該靶桿支座是圓柱結(jié)構(gòu)，端部和表面設(shè)置有溝槽， 用于安裝靶桿、布置數(shù)據(jù)線；該角位移傳感器是按需選購的傳感器，通過抱緊式彈性聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)軸柔性連接，用于測量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角變化；該動態(tài)應(yīng)變儀和智能信號采集分析儀是按需選購的儀器，用于采集和分析應(yīng)變片產(chǎn)生的動態(tài)應(yīng)變信號；該計算機(jī)是按需選購的計算機(jī)。
全文摘要
一種具有增壓裝置的流體驅(qū)動結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動試驗(yàn)裝置，它包括增壓系統(tǒng)、流體機(jī)械系統(tǒng)和信號采集分析系統(tǒng)；其間關(guān)系是增壓系統(tǒng)驅(qū)動流體在流體機(jī)械系統(tǒng)中高速運(yùn)動，信號采集分析系統(tǒng)的傳感器布置在流體機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部；本發(fā)明主要用于研究高速運(yùn)動流體和機(jī)械結(jié)構(gòu)的流固耦合機(jī)理，驗(yàn)證仿真算法的準(zhǔn)確性和適用性；它能夠部分代替復(fù)雜、昂貴的水洞試驗(yàn)設(shè)備，用于研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)與流體運(yùn)動參數(shù)的關(guān)系。該試驗(yàn)裝置能夠?yàn)榱黧w機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù)，通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以深入地探索流固耦合機(jī)理與尺度律等問題。它在水利水電工程、海洋船舶工程和武器工業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域里具有較好的實(shí)用和參考價值。
文檔編號G01M10/00GK102607803SQ20111044241
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者姚京寧, 孫凌玉, 李偉 申請人:北京航空航天大學(xué)