基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，包括用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)壓的測(cè)壓系統(tǒng)、用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)振的測(cè)振系統(tǒng)、同時(shí)與所述測(cè)壓系統(tǒng)和所述測(cè)振系統(tǒng)連接的處理器以及用于實(shí)現(xiàn)所述測(cè)壓系統(tǒng)和所述測(cè)振系統(tǒng)同步采集數(shù)據(jù)的校正器。應(yīng)用本實(shí)用新型的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，效果如下：整個(gè)裝置精簡(jiǎn)；通過(guò)處理器和校正器的組合使用，實(shí)現(xiàn)氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振，獲得精確有效的同步風(fēng)荷載和風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)等風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而全面真實(shí)地反映風(fēng)與結(jié)構(gòu)的相互作用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]超高層建筑體型變化多樣，占地面積小，在人口稠密的大城市得到蓬勃發(fā)展。隨著輕質(zhì)高強(qiáng)材料的廣泛應(yīng)用與施工技術(shù)的進(jìn)步，超高層建筑的高度日益增加，柔度越來(lái)越大，對(duì)風(fēng)荷載愈加敏感，因此，風(fēng)荷載成為了柔性超高層建筑的主要側(cè)向荷載之一，其引起的風(fēng)致振動(dòng)也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控制因素。此時(shí)，由于結(jié)構(gòu)-風(fēng)的耦合作用而產(chǎn)生的氣動(dòng)彈性效應(yīng)不可忽略，因此，考慮氣動(dòng)彈性效應(yīng)的振動(dòng)響應(yīng)一般通過(guò)氣動(dòng)彈性模型風(fēng)洞試驗(yàn)獲得。合理有效的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)和模型是獲取可靠研究數(shù)據(jù)的重要基礎(chǔ)。目前，常用的風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)主要有:高頻動(dòng)態(tài)天平測(cè)力技術(shù)、剛體模型測(cè)壓技術(shù)、氣彈模型測(cè)振技術(shù)等，前兩者主要獲得風(fēng)荷載，后者主要獲得風(fēng)致響應(yīng)。
[0003]氣彈模型又分為彈性支撐剛性結(jié)構(gòu)的單自由度氣動(dòng)彈性模型和多自由度氣動(dòng)彈性模型。純粹的剛性模型測(cè)壓技術(shù)無(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);傳統(tǒng)的多自由度氣動(dòng)彈性模型能獲得風(fēng)與結(jié)構(gòu)相互作用的振動(dòng)響應(yīng)，但是無(wú)法同時(shí)獲得結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載;此外，多自由度氣動(dòng)彈性模型在設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工藝、費(fèi)用等問(wèn)題上都存在較大困難。因此，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的、費(fèi)用低的、滿(mǎn)足實(shí)際結(jié)構(gòu)相似比要求的、易于拆卸的、可同時(shí)測(cè)壓和測(cè)振的多自由度氣動(dòng)彈性風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃鸵惶卓蓪?shí)現(xiàn)同步測(cè)壓和測(cè)振的采集系統(tǒng)和方法，以獲得精確有效的同步風(fēng)荷載和風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)等風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并全面真實(shí)地反映風(fēng)與結(jié)構(gòu)的相互作用是必要的。
[0004]實(shí)用新型專(zhuān)利內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、成本低、可拆卸的氣彈模型及能夠同步測(cè)壓和測(cè)振的系統(tǒng)，具體技術(shù)方案如下:
[0006]—種基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，包括用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)壓的測(cè)壓系統(tǒng)、用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)振的測(cè)振系統(tǒng)、同時(shí)與所述測(cè)壓系統(tǒng)和所述測(cè)振系統(tǒng)連接的處理器以及用于實(shí)現(xiàn)測(cè)壓系統(tǒng)和測(cè)振系統(tǒng)進(jìn)行同步測(cè)量的校正器；
[0007]所述測(cè)壓系統(tǒng)包括與氣彈模型上測(cè)壓孔連接的測(cè)試管、與所述測(cè)試管連接的掃描閥以及通過(guò)連接線組A分別連接所述掃描閥和所述處理器的采集器A;
[0008]所述測(cè)振系統(tǒng)包括與氣彈模型相對(duì)設(shè)置且兩者相距一定測(cè)量距離的激光位移計(jì)、與所述激光位移計(jì)連接的電荷放大器以及分別與所述電荷放大器和所述處理器連接的采集器B，所述電荷放大器與所述激光位移計(jì)之間以及所述電荷放大器與所述采集器B之間均通過(guò)連接線組B連接。
[0009]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述校正器為注射器，所述注射器的活塞柄與能測(cè)量其移動(dòng)的所述激光位移計(jì)相對(duì)且兩者距離一定測(cè)量距離設(shè)置，其針嘴通過(guò)測(cè)壓管與所述掃描閥連接。
[0010]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，該氣彈模型包括用于安裝的安裝底座、下端設(shè)置在所述安裝底座上且豎直設(shè)置的芯棒、通過(guò)支撐桿組件設(shè)置在所述芯棒外圍的外衣板組件；
[0011]所述外衣板組件包括由下至上依次設(shè)置的多個(gè)外衣板單件，所述外衣板單件包括至少一塊外衣板，所述外衣板的內(nèi)部設(shè)有測(cè)壓管，其外表面上設(shè)有與所述測(cè)壓管相通的測(cè)壓孔；
[0012]所述支撐桿組件包括由下至上依次設(shè)置的多個(gè)支撐單件，所述支撐單件的中心部位設(shè)有用于通過(guò)所述芯棒的對(duì)接螺紋孔。
[0013]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述安裝底座上設(shè)有用于線路穿過(guò)的通道以及均布多個(gè)用于安裝的安裝螺孔;所述安裝底座為由鋼板、鋁板或者鐵板制成的底座；
[0014]所述外衣板單件包括首尾相連的四塊外衣板;在水平面上，所述外衣板單件的橫截面為矩形結(jié)構(gòu);所述外衣板的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，相連兩塊所述外衣板之間通過(guò)無(wú)間斷剛接方式進(jìn)行連接;上下相鄰兩個(gè)所述外衣板單件之間的間隙為0.1-0.5cm;
[0015]所述芯棒為工字型結(jié)構(gòu)的鋼芯棒;所述支撐單件為圓桿。
[0016]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述芯棒的下端焊接在所述安裝底座上;所述支撐單件通過(guò)所述螺紋孔剛接在所述芯棒上。
[0017]為了達(dá)到更好的技術(shù)效果，還包括墊片，所述墊片的一側(cè)連接所述支撐單件，其另一側(cè)連接所述外衣板;所述外衣板上設(shè)有安裝孔，所述外衣板、墊片以及支撐單件之間通過(guò)平頭螺絲穿過(guò)所述安裝孔進(jìn)行剛性連接，所述平頭螺絲帽的頂部與所述外衣板的外表面齊平。
[0018]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述墊片為有機(jī)玻璃板墊片。
[0019]應(yīng)用本實(shí)用新型的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，具有以下技術(shù)效果:
[0020](I)本實(shí)用新型的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)包括用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)壓的測(cè)壓系統(tǒng)、用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)振的測(cè)振系統(tǒng)以及分別與所述測(cè)壓系統(tǒng)和所述測(cè)振系統(tǒng)連接的處理器和用于實(shí)現(xiàn)測(cè)壓系統(tǒng)和測(cè)振系統(tǒng)進(jìn)行同步測(cè)量的校正器，整個(gè)裝置精簡(jiǎn);通過(guò)校正器的使用，實(shí)現(xiàn)氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振，獲得精確有效的同步風(fēng)荷載和風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)等風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而全面真實(shí)地反映風(fēng)與結(jié)構(gòu)的相互作用。
[0021](2)本實(shí)用新型的校正器采用注射器，注射器的針嘴和活塞柄分別連接測(cè)壓系統(tǒng)和測(cè)振系統(tǒng)，部件容易獲得，且便于操作，可精確獲得兩系統(tǒng)的遲滯時(shí)間差，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)同步測(cè)壓和測(cè)振。
[0022](3)本實(shí)用新型的氣彈模型包括安裝底座、芯棒、通過(guò)支撐桿組件設(shè)置在所述芯棒外圍的外衣板組件，外衣板組件包括由下至上依次設(shè)置的多個(gè)外衣板單件，所述外衣板單件包括至少一塊外衣板，所述外衣板的內(nèi)部設(shè)有測(cè)壓管，其外表面上設(shè)有與所述測(cè)壓管相通的測(cè)壓孔;所述支撐桿組件包括由下至上依次設(shè)置的多個(gè)支撐鋼桿，所述支撐鋼桿的內(nèi)部設(shè)有與所述芯棒和所述外衣有效連接的特制螺紋孔，整體結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、易于安裝和拆卸;外衣板單件和支撐桿的形狀、數(shù)量和長(zhǎng)度可根據(jù)建筑物的實(shí)際外形和高度決定，通過(guò)相似理論的基礎(chǔ)，使得本實(shí)用新型氣彈模型能夠很好地模擬實(shí)際超高層建筑的動(dòng)力特性與氣動(dòng)彈性特性，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);測(cè)壓管和測(cè)壓孔的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型氣彈模型同時(shí)測(cè)壓與測(cè)振，同時(shí)獲得高層建筑的風(fēng)荷載和風(fēng)致響應(yīng)信息，實(shí)現(xiàn)多功能應(yīng)用。
[0023](4)本實(shí)用新型中安裝底座上設(shè)有用于線路穿過(guò)的通道以及均布多個(gè)用于安裝的安裝螺孔，便于布線和安裝;所述安裝底座為由鋼板、鋁板或者鐵板制成的底座，滿(mǎn)足模擬現(xiàn)實(shí)中建筑的剛度需求，使用壽命長(zhǎng)。
[0024](5)本實(shí)用新型中外衣板單件包括四塊外衣板;在水平面上，所述外衣板單件的橫截面為矩形結(jié)構(gòu);所述外衣板的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，相連兩塊所述外衣板之間通過(guò)無(wú)間斷剛接方式進(jìn)行連接;上下相鄰?fù)庖掳鍐渭g留有一定的間隙0.1-0.5cm，使得外衣板組件不阻礙芯棒的變形、不參與模型的整體剛度，從而使得所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)際結(jié)構(gòu)的串聯(lián)多自由度振動(dòng)形態(tài)相符;外衣板的數(shù)量及其材質(zhì)以及外衣板單件的形狀的設(shè)計(jì)，使得外衣板組件滿(mǎn)足剛性需求;外衣板單件可實(shí)現(xiàn)層層組裝，使外衣板上的測(cè)壓管路縮短，減少氣流畸變，從而獲得較為精確的表面風(fēng)壓數(shù)據(jù)。
[0025](6)本實(shí)用新型中所述芯棒為工字型結(jié)構(gòu)的鋼芯棒;所述支撐單件為帶特制螺紋孔的圓形鋼桿。在滿(mǎn)足模型剛度需求的同時(shí)，便于安裝和拆卸。
[0026](7)本實(shí)用新型中所述芯棒的下端焊接在所述安裝底座上，芯棒和安裝底座進(jìn)行剛性連接，穩(wěn)定性好。所述支撐單件通過(guò)對(duì)接螺紋接頭剛接在所述芯棒上，可實(shí)現(xiàn)芯棒和支撐單件之間的組裝和拆卸，便于更換芯棒改變整體結(jié)構(gòu)的基本力學(xué)特性而進(jìn)行多方面的研究，或者便于改變不同外衣板組件的結(jié)構(gòu)而進(jìn)行多方面的研究，節(jié)省科研或工程試驗(yàn)成本。
[0027](8)本實(shí)用新型中還包括墊片，墊片的設(shè)計(jì)以及其安裝方式既可通過(guò)平頭螺絲使外衣板與支撐單件之間進(jìn)行剛性連接，又可保證外衣板表面平整。
[0028]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0029]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型專(zhuān)利，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0030]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是圖1中氣彈模型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是圖2拆掉外衣板組件且安裝底座上省略掉通道和安裝螺孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4是圖3的左視圖；
[0034]圖5是圖2的C-C斷面圖；
[0035]圖6是圖2中安裝底座的仰視圖；
[0036]圖7是啟動(dòng)校正器的測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)遲滯時(shí)間差圖；
[0037]圖8是氣彈模型同步修正前的某測(cè)點(diǎn)壓力時(shí)程和頂部位移響應(yīng)時(shí)程圖；
[0038]圖9是氣彈模型同步修正后的某測(cè)點(diǎn)壓力時(shí)程和頂部位移響應(yīng)時(shí)程圖；
[0039]其中，1、安裝底座，11、通道，12、安裝螺孔，2、芯棒，3、外衣板組件，31、外衣板單件，311、外衣板，4、支撐桿組件，41、支撐單件，411、對(duì)接螺紋孔，412、螺絲安裝孔，5、墊片，
6、測(cè)壓系統(tǒng)，61、測(cè)試管，62、掃描閥，63、連接線組A，64、采集系統(tǒng)A，7、處理器，8、測(cè)振系統(tǒng)，81、激光位移計(jì)，82、連接線組B，83、電荷放大器，84、采集系統(tǒng)B，9、氣彈模型，10、校正器；
[0040]A、測(cè)壓孔，B、安裝孔。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0042]實(shí)施例1:
[0043]參見(jiàn)圖1-圖6，一種基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，包括用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)壓的測(cè)壓系統(tǒng)6、用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)振的測(cè)振系統(tǒng)8、同時(shí)與所述測(cè)壓系統(tǒng)和所述測(cè)振系統(tǒng)連接的處理器7以及用于實(shí)現(xiàn)測(cè)壓系統(tǒng)6和測(cè)振系統(tǒng)8進(jìn)行同步測(cè)量的校正器10。
[0044]所述測(cè)壓系統(tǒng)6包括與氣彈模型9上測(cè)壓孔連接的測(cè)試管61、與所述測(cè)試管61連接的掃描閥62以及通過(guò)連接線組A(標(biāo)號(hào)為63)分別連接所述掃描閥62和所述處理器7的采集器A(標(biāo)號(hào)為64)。
[0045]所述測(cè)振系統(tǒng)8包括通過(guò)所述校正器10與所述掃描閥62連接且同時(shí)與氣彈模型相對(duì)并相距一定測(cè)量距離的激光位移計(jì)81、與所述激光位移計(jì)81連接的電荷放大器83以及分別與所述電荷放大器83和所述處理器7連接的采集器B(標(biāo)號(hào)為84)，所述電荷放大器83與所述激光位移計(jì)81之間以及所述電荷放大器83與所述采集器B(標(biāo)號(hào)為84)之間均通過(guò)連接線組B(標(biāo)號(hào)為82)連接。
[0046]上述校正器10為注射器，所述注射器的活塞柄與能測(cè)量其動(dòng)作的所述激光位移計(jì)81相對(duì)并相距一定的測(cè)量距離設(shè)置，其針嘴通過(guò)測(cè)壓管與所述掃描閥62連接。上述中的處理器采用計(jì)算機(jī)，包括測(cè)壓和測(cè)振兩種系統(tǒng)的采集軟件及其同時(shí)啟動(dòng)軟件?；钊c激光位移計(jì)之間的距離一般取10cm-30cm，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，此距離一般根據(jù)激光位移計(jì)的型號(hào)進(jìn)行確定。
[0047]上述氣彈模型9包括用于安裝的安裝底座1、下端設(shè)置在所述安裝底座I上且豎直設(shè)置的芯棒2、通過(guò)支撐桿組件4設(shè)置在所述芯棒2外圍的外衣板組件3。
[0048]所述安裝底座I上設(shè)有用于線路穿過(guò)的通道11以及均布多個(gè)用于安裝的安裝螺孔12(詳見(jiàn)圖6);所述安裝底座I為由鋼板、鋁板或者鐵板制成的底座。
[0049]所述芯棒2為工字型結(jié)構(gòu)的鋼芯棒(詳見(jiàn)圖5)，其下端焊接在所述安裝底座I上。
[0050]所述外衣板組件3包括由下至上依次設(shè)置的七個(gè)外衣板單件31(七個(gè)外衣板單件同軸心設(shè)置)，所述外衣板單件31包括四塊外衣板311，所述外衣板311的內(nèi)部設(shè)有測(cè)壓管，其外表面上設(shè)有與所述測(cè)壓管相通的測(cè)壓孔A。在水平面上，所述外衣板單件31的橫截面為矩形結(jié)構(gòu)。所述外衣板311的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，相連兩塊所述外衣板311之間通過(guò)無(wú)間斷剛接方式進(jìn)行連接;上下相鄰兩個(gè)所述外衣板單件31之間的間隙為0.1-0.5cm。所述支撐單件41為圓形鋼桿(詳見(jiàn)圖5)。
[0051]所述支撐桿組件4包括由下至上依次設(shè)置的14根支撐單件41(詳見(jiàn)圖2-圖4，14根支撐單件同軸心設(shè)置，每?jī)筛B接一個(gè)外衣板單件)，所述支撐單件41設(shè)有與所述芯棒2牢固連接的對(duì)接螺紋孔411，所述支撐單件41通過(guò)所述對(duì)接螺紋孔411剛接在所述芯棒2上。
[0052]以上外衣板組件3的尺寸、外衣板單件31的個(gè)數(shù)以及支撐單件41的個(gè)數(shù)均是根據(jù)所要模擬的超高層建筑的截面尺寸通過(guò)相似比原理確定。
[0053]本實(shí)用新型中還包括墊片5，所述墊片5位于所述支撐單件41與所述外衣板311的連接處;所述外衣板311上設(shè)有用于螺絲安裝的安裝孔B，所述外衣板311，墊片5以及支撐單件41之間通過(guò)平頭螺絲穿過(guò)所述安裝孔B進(jìn)行剛性連接(所述支撐單件41上也設(shè)有螺絲安裝孔412，便于平頭螺絲的一端插入，以滿(mǎn)足支撐單件41、墊片5以及外衣板311三者之間剛性連接，且粘結(jié)牢固)，所述平頭螺絲帽的頂部不超過(guò)所述外衣板311的外表面(最好是:所述平頭螺絲帽的頂部與所述外衣板311的外表面平齊)。所述墊片5為有機(jī)玻璃板墊片。
[0054]本實(shí)用新型中氣彈模型9的安裝方式有多種，下面例舉一種，具體是:將安裝底座I通過(guò)其安裝螺孔12安裝在風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤(pán)上;將芯棒2的底端焊接在安裝底座I上；由下至上安裝支撐單件41(安裝時(shí)，將支撐單件的對(duì)接螺絲穿過(guò)芯棒，并與對(duì)接螺紋孔411擰緊，夾緊剛接在芯棒2上)；由下至上安裝外衣板單件31(外衣板單件31安裝時(shí)，可以先連接好外衣板，再將外衣板單件31通過(guò)墊片5剛接在支撐單件41上，也可以分別將每塊外衣板311通過(guò)墊片5直接剛接在支撐單件41上，安裝同時(shí)注意將相連兩塊外衣板311之間也進(jìn)行剛接)。
[0055]本實(shí)用新型基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)的安裝如下:將氣彈模型9中外衣上的測(cè)試管61與掃描閥62相連，掃描閥62置于模型內(nèi)的支撐單件處固定，掃描閥62連接通過(guò)底座孔道的電纜線63，與模型外部的采集系統(tǒng)A(標(biāo)號(hào)為64)相連，采集系統(tǒng)A通過(guò)電纜線63與計(jì)算機(jī)相連;測(cè)量位移的激光位移計(jì)81放置于離模型一定距離的位置處，通過(guò)電纜線82與電荷放大器83相連，電荷放大器83通過(guò)電纜線82與采集系統(tǒng)B相連，采集系統(tǒng)B通過(guò)電纜線82與計(jì)算機(jī)7相連。
[0056]應(yīng)用本實(shí)用新型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)壓和測(cè)振的修正，具體包括以下步驟:
[0057]第一步:通過(guò)處理器7同時(shí)啟動(dòng)測(cè)壓系統(tǒng)6和測(cè)振系統(tǒng)8(所述采集器A和所述采集器B啟動(dòng)的時(shí)間差不超過(guò)0.0002秒)，分別獲取校正器10活塞運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的壓力數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)并傳遞至處理器7;
[0058]第二步:根據(jù)第一步中校正器10所獲得的壓力數(shù)據(jù)(包括壓力時(shí)程)和位移數(shù)據(jù)(包括位移時(shí)程)得到測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)的反應(yīng)遲滯時(shí)間差，遲滯時(shí)間差可通過(guò)分析壓力時(shí)程和位移時(shí)程的變化特征獲得，詳見(jiàn)圖7;
[0059]第三步:根據(jù)第二步中的遲滯時(shí)間差，調(diào)整測(cè)壓系統(tǒng)6或測(cè)振系統(tǒng)8的啟動(dòng)時(shí)間，確保測(cè)壓系統(tǒng)6和測(cè)振系統(tǒng)8同時(shí)采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振，詳見(jiàn)圖9(修正前的圖詳見(jiàn)圖8)。
[0060]上述過(guò)程中校正器10的壓力數(shù)據(jù)的具體獲得過(guò)程是:通過(guò)處理器7運(yùn)行采集器A，通過(guò)與注射器的針嘴連接的測(cè)試管61以及與測(cè)試管61連接的掃描閥62獲得壓力數(shù)據(jù)并傳輸給采集器A，采集器A繼而將壓力數(shù)據(jù)傳遞給處理器7進(jìn)行處理并輸出顯示。
[0061]上述過(guò)程中校正器10的位移數(shù)據(jù)的具體獲得過(guò)程是:通過(guò)處理器7運(yùn)行采集器B，通過(guò)與注射器活塞柄相對(duì)設(shè)置并離開(kāi)一定測(cè)量距離的激光位移計(jì)81以及與所述激光位移計(jì)81連接的電荷放大器83獲得振動(dòng)數(shù)據(jù)并傳輸給采集器B，數(shù)據(jù)采集器B將振動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸給處理器7進(jìn)行處理并輸出顯示。
[0062]應(yīng)用本實(shí)用新型基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，具有以下技術(shù)效果:
[0063]1、整個(gè)氣彈模型設(shè)計(jì)精細(xì)合理，在相似理論的基礎(chǔ)上，能夠很好地模擬實(shí)際超高層建筑的動(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);芯棒與支撐單件之間通過(guò)特制對(duì)接螺栓-螺紋孔牢固連接，可實(shí)現(xiàn)組裝和拆卸，便于更換芯棒改變整體結(jié)構(gòu)的基本力學(xué)特性做多方面的研究，從而節(jié)省科研或工程試驗(yàn)成本;外衣板組件與支撐單件之間通過(guò)墊片可實(shí)現(xiàn)組裝和拆卸，便于改變不同外形做多方面的研究，從而節(jié)省科研或工程試驗(yàn)成本;墊片與外衣板組件剛性粘結(jié)可形成凹槽螺孔，既可通過(guò)平頭螺絲使外衣板與支撐單件剛性牢固連接，又可保證外衣板的外表面平整;在外衣板上設(shè)置了測(cè)壓管路，可兼顧模型的測(cè)壓與測(cè)振，從而同時(shí)獲得高層建筑的風(fēng)荷載和風(fēng)致響應(yīng)信息，實(shí)現(xiàn)多功能應(yīng)用；外衣板單件可層層組裝，使其上的測(cè)壓管路縮短，減少氣流畸變，從而獲得較為精確的表面風(fēng)壓數(shù)據(jù)。
[0064]2、計(jì)算機(jī)控制測(cè)壓系統(tǒng)和測(cè)振系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)工作，僅需采用鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可，精確獲得兩系統(tǒng)的反應(yīng)遲滯時(shí)間差后，可以實(shí)現(xiàn)兩種采集系統(tǒng)的理論上的同步運(yùn)行。
[0065]3、本實(shí)用新型將兩種采集系統(tǒng)的反應(yīng)遲滯時(shí)間差通過(guò)修正注射器回路法，可以使測(cè)壓和測(cè)振實(shí)現(xiàn)實(shí)際上的盡可能同步，從而更精確地反映結(jié)構(gòu)氣動(dòng)彈性效應(yīng)隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的變化規(guī)律和特點(diǎn)。
[0066]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，其特征在于，包括用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)壓的測(cè)壓系統(tǒng)(6)、用于對(duì)氣彈模型進(jìn)行測(cè)振的測(cè)振系統(tǒng)(8)、同時(shí)與所述測(cè)壓系統(tǒng)(6)和所述測(cè)振系統(tǒng)(8)連接的處理器(7)以及用于實(shí)現(xiàn)所述測(cè)壓系統(tǒng)(6)和所述測(cè)振系統(tǒng)(8)同步采集數(shù)據(jù)的校正器(10); 所述測(cè)壓系統(tǒng)(6)包括與氣彈模型上測(cè)壓孔連接的測(cè)試管(61)、與所述測(cè)試管(61)連接的掃描閥(62)以及通過(guò)連接線組A(63)分別連接所述掃描閥(62)和所述處理器(7)的采集器A(64); 所述測(cè)振系統(tǒng)(8)包括與氣彈模型相對(duì)設(shè)置的激光位移計(jì)(81)、與所述激光位移計(jì)(81)連接的電荷放大器(83)以及分別與所述電荷放大器(83)和所述處理器(7)連接的采集器B(84)，所述電荷放大器(83)與所述激光位移計(jì)(81)之間以及所述電荷放大器(83)與所述采集器B(84)之間均通過(guò)連接線組B(82)連接，所述激光位移計(jì)(81)與氣彈模型(9)之間相距一定距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，其特征在于，所述校正器(10)為注射器，所述注射器的活塞柄與能測(cè)量其移動(dòng)的所述激光位移計(jì)(81)相對(duì)且兩者距離一定測(cè)量距離設(shè)置，其針嘴通過(guò)測(cè)壓管與所述掃描閥(62)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，其特征在于，該氣彈模型包括用于安裝的安裝底座(I)、下端設(shè)置在所述安裝底座(I)上且豎直設(shè)置的芯棒(2)、通過(guò)支撐桿組件(4)設(shè)置在所述芯棒(2)外圍的外衣板組件(3); 所述外衣板組件(3)包括由下至上依次設(shè)置的多個(gè)外衣板單件(31)，所述外衣板單件(31)包括至少一塊外衣板(311)，所述外衣板(311)的內(nèi)部設(shè)有測(cè)壓管，其外表面上設(shè)有與所述測(cè)壓管相通的測(cè)壓孔(A); 所述支撐桿組件(4)包括由下至上依次設(shè)置的多個(gè)支撐單件(41)，所述支撐單件(41)的中心部位設(shè)有用于通過(guò)所述芯棒(2)的對(duì)接螺紋孔(411)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝底座(I)上設(shè)有用于線路穿過(guò)的通道(11)以及均布多個(gè)用于安裝的安裝螺孔(12);所述安裝底座(I)為由鋼板、鋁板或者鐵板制成的底座； 所述外衣板單件(31)包括首尾相連的四塊外衣板(311);在水平面上，所述外衣板單件(31)的橫截面為矩形結(jié)構(gòu)；所述外衣板(311)的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，相連兩塊所述外衣板(311)之間通過(guò)無(wú)間斷剛接方式進(jìn)行連接;上下相鄰兩個(gè)所述外衣板單件(31)之間的間隙為0.1-0.5cm； 所述芯棒(2)為工字型結(jié)構(gòu)的鋼芯棒;所述支撐單件(41)為圓桿。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，其特征在于，所述芯棒(2)的下端焊接在所述安裝底座(I)上;所述支撐單件(41)通過(guò)所述螺紋孔(411)剛接在所述芯棒(2)上。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，其特征在于，還包括墊片(5)，所述墊片(5)的一側(cè)連接所述支撐單件(41)，其另一側(cè)連接所述外衣板(311);所述外衣板(311)上設(shè)有用于安裝螺絲的安裝孔(B)，所述外衣板(311)、墊片(5)以及支撐單件(41)之間通過(guò)平頭螺絲穿過(guò)所述安裝孔(B)進(jìn)行剛性連接，所述平頭螺絲帽的頂部與所述外衣板(311)的外表面齊平。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于氣彈模型的同步測(cè)壓和測(cè)振系統(tǒng)，其特征在于，所述墊片(5)為有機(jī)玻璃板墊片。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK205449434SQ201620237197
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】黃東梅, 何世青
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)