專利名稱:一種格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷闹谱鞣椒?br>
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及風(fēng)洞實(shí)驗(yàn) 模型技術(shù)領(lǐng)域,具體的說(shuō)是一種角鋼構(gòu)件格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀?br>
背景技術(shù):
格構(gòu)式塔架結(jié)構(gòu)(通訊塔、輸電塔和電視塔等)屬于塔桅結(jié)構(gòu)的一種,是廣泛應(yīng)用于生命線工程的一種結(jié)構(gòu)形式。該類結(jié)構(gòu)對(duì)電視、通訊信號(hào)和電力的傳輸起到了極為重要的作用。輸電塔架的破壞會(huì)導(dǎo)致供電系統(tǒng)的癱瘓,這會(huì)嚴(yán)重影響人們的生活秩序,工廠的生產(chǎn)建設(shè),而且還會(huì)產(chǎn)生重大的次生災(zāi)害(如火災(zāi)等),給社會(huì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的后果O由于格構(gòu)式塔架具有輕質(zhì)、高柔、小阻尼的特性,在強(qiáng)風(fēng)和地震作用下,其結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生劇烈的振蕩,引起桿件斷裂或者留下殘余變形,甚至整個(gè)結(jié)構(gòu)也有可能被風(fēng)荷載吹倒或者地震震倒,特別是隨著格構(gòu)式塔架的高度不斷增加,風(fēng)荷載已經(jīng)成為其主要的控制荷載,對(duì)于格構(gòu)式塔架風(fēng)荷載的研究手段主要依靠風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),合理有效的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P褪谦@得可靠研究數(shù)據(jù)的重要基礎(chǔ),目前風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭饕莿傂阅P停祟惸P蜔o(wú)法模擬實(shí)際風(fēng)場(chǎng)中結(jié)構(gòu)與流場(chǎng)的氣動(dòng)彈性效應(yīng),而目前既有的若干氣彈模型(如分段剛性模型使用彈簧片連接而成的半剛性氣彈模型)不能滿足對(duì)真實(shí)塔架的基本物理特性,尤其是對(duì)質(zhì)量、剛度空間分布的真實(shí)模擬,因此設(shè)計(jì)和制作一種滿足與實(shí)際格構(gòu)式塔架相似比要求的“完全”氣動(dòng)彈性風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P鸵垣@得精確有效的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是非常必要的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問(wèn)題,提供了一種能夠通過(guò)設(shè)計(jì)模型各構(gòu)件幾何外覆面、剛度和模型配重質(zhì)量以獲得滿足相似比要求的格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P停湓O(shè)計(jì)理論性強(qiáng)、制作精細(xì)且便于安裝和維護(hù)。本實(shí)用新型一種格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,包括塔架骨架體I、多塊角鋼形外敷板2和帶有預(yù)留安裝孔6的底座3,所述塔架骨架體I剛接在底座3上,角鋼形外敷板2設(shè)置在塔架骨架體I的外表面;所述塔架骨架體I上、角鋼形外敷板2內(nèi)側(cè)分段設(shè)置有用于配重的金屬絲4。所述多塊角鋼形外敷板2之間間斷無(wú)連接。所述塔架骨架體I為由毛細(xì)銅管焊接而成的格構(gòu)式塔架骨架。所述角鋼形外敷板2為ABS板。所述底座3為剛性底座。所述金屬絲4為鉛絲。本實(shí)用新型一種格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P途哂腥缦聝?yōu)點(diǎn)I、設(shè)計(jì)精細(xì)合理,不僅在結(jié)構(gòu)層面上使模型與真實(shí)塔架的結(jié)構(gòu)基本物理特性相似,而且在各構(gòu)件層面上使模型與真實(shí)塔架的各構(gòu)件基本物理特性相似;而現(xiàn)有技術(shù)并非模擬每一根構(gòu)件的質(zhì)量,本實(shí)用新型將配重金屬絲分段設(shè)置,使得質(zhì)量分配均勻避免局部的質(zhì)量集中,每根構(gòu)件質(zhì)量均與實(shí)際構(gòu)件質(zhì)量相似,同時(shí)實(shí)現(xiàn)主要構(gòu)件質(zhì)量的相似和總質(zhì)量的相似;角鋼形外敷板之間間斷無(wú)連接,從而使外敷板不參與模型的整體剛度;2、能夠很好地模擬實(shí)際格構(gòu)式塔架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性與空氣動(dòng)力特性,使模型實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得較為真實(shí)可靠的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);3、塔架骨架體的管件之間為焊接,便于更換構(gòu)件;外敷板區(qū)別于塔架骨架體而獨(dú)立存在,使得模型便于修復(fù)和重復(fù)使用,從而節(jié)省科研實(shí)驗(yàn)成本。
圖I為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記1為塔架骨架體,2為角鋼形外敷板,3為底座,4為金屬絲,5為焊接節(jié)點(diǎn),6為安裝孔。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例,并結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。本實(shí)用新型一種格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,包括塔架骨架體I、多塊角鋼形外敷板2和帶有預(yù)留安裝孔6的底座3,所述塔架骨架體I剛接在底座3上,角鋼形外敷板2設(shè)置在塔架骨架體I的外表面;所述塔架骨架體I上、角鋼形外敷板2內(nèi)側(cè)分段設(shè)置有用于配重的金屬絲4。所述塔架骨架體I為各種不同截面尺寸和長(zhǎng)度尺寸的精密銅管,截面尺寸和長(zhǎng)度尺寸按照實(shí)際格構(gòu)式塔架構(gòu)件的截面尺寸和長(zhǎng)度尺寸通過(guò)相似比原理計(jì)算而得。然后將按照相似比選擇的精密銅管連接到與實(shí)際格構(gòu)式塔架相對(duì)應(yīng)的位置形成格構(gòu)式塔架骨架。所述角鋼形外敷板2為ABS板,多塊角鋼形外敷板2之間間斷無(wú)連接,間斷的目的是為了使得它不參數(shù)模型的整體剛度。所述角鋼形外敷板2是按實(shí)際格構(gòu)式塔架各角鋼構(gòu)件的截面尺寸和長(zhǎng)度尺寸通過(guò)幾何相似比原理計(jì)算得到,根據(jù)計(jì)算所得幾何尺寸以輕質(zhì)且變形較小的材料(ABS板)雕刻裁剪粘結(jié)而形成。所述底座3為剛性底座,如為鋼板、塑料板、鋁板、鐵板底座。所述金屬絲4為鉛絲。所述配重金屬絲4的質(zhì)量是根據(jù)實(shí)際格構(gòu)式塔架的各構(gòu)件質(zhì)量按照質(zhì)量相似比原理計(jì)算得到的每根模型構(gòu)件的質(zhì)量。盡管本實(shí)用新型的技術(shù)特征中較多地使用了塔架骨架體、外敷板、底座、金屬絲、焊接節(jié)點(diǎn)、安裝孔等術(shù)語(yǔ),但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P停涮卣髟谟诎ㄋ芄羌荏w⑴、多塊角鋼形外敷板⑵和帶有預(yù)留安裝孔(6)的底座⑶,所述塔架骨架體⑴剛接在底座⑶上,角鋼形外敷板⑵設(shè)置在塔架骨架體⑴的外表面;所述塔架骨架體⑴上、角鋼形外敷板⑵內(nèi)側(cè)分段設(shè)置有用于配重的金屬絲⑷。
2.如權(quán)利要求I所述的格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,其特征在于所述多塊角鋼形外敷板⑵之間間斷無(wú)連接。
3.如權(quán)利要求I或2所述的格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,其特征在于所述塔架骨架體⑴為由毛細(xì)銅管焊接而成的格構(gòu)式塔架骨架。
4.如權(quán)利要求I或2所述的格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P停涮卣髟谟谒鼋卿撔瓮夥蟀澧茷锳BS板。
5.如權(quán)利要求I或2所述的格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,其特征在于所述底座⑶為剛性底座?br>
6.如權(quán)利要求I或2所述的格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,其特征在于所述金屬絲⑷為鉛絲。
專利摘要一種格構(gòu)式塔架完全氣彈風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,包括塔架骨架體⑴、多塊角鋼形外敷板⑵和帶有預(yù)留安裝孔⑹的底座⑶,所述塔架骨架體⑴剛接在底座⑶上,角鋼形外敷板⑵設(shè)置在塔架骨架體⑴的外表面;所述塔架骨架體⑴上、角鋼形外敷板⑵內(nèi)側(cè)分段設(shè)置有用于配重的金屬絲⑷。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)精細(xì)合理,不僅在結(jié)構(gòu)層面上使模型與真實(shí)塔架的結(jié)構(gòu)基本物理特性相似,而且在各構(gòu)件層面上使模型與真實(shí)塔架的各構(gòu)件基本物理特性相似;能夠很好地模擬實(shí)際格構(gòu)式塔架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性與空氣動(dòng)力特性,使模型實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得較為真實(shí)可靠的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);塔架骨架體的管件之間為焊接,便于更換構(gòu)件;外敷板區(qū)別于塔架骨架體而獨(dú)立存在,便于修復(fù)和重復(fù)使用,節(jié)省科研實(shí)驗(yàn)成本。
文檔編號(hào)G01M9/02GK202770617SQ20122046840
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者梁樞果, 王述良, 鄒良浩 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)