本發(fā)明屬于橋梁實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體涉及一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、雙幅橋梁因其整體幅度寬、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，通行能力大，已經(jīng)在橋梁中廣泛應(yīng)當(dāng)，因此針對(duì)雙幅橋梁模型是實(shí)驗(yàn)也逐漸增多。但目前的實(shí)驗(yàn)裝置往往針對(duì)的是單幅橋梁，而雙幅橋梁中，由于梁體與梁體之間的間距，導(dǎo)致梁體與梁體之間的出現(xiàn)干擾效應(yīng)，其實(shí)際情況的各種參數(shù)相較于單幅橋梁來(lái)說(shuō)更為復(fù)雜；同時(shí)，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置中，往往僅考慮到氣彈效應(yīng)，并未考慮到阻尼的因素，而氣彈效應(yīng)與阻尼耦合的情況下，會(huì)導(dǎo)致雙幅橋梁的氣動(dòng)參數(shù)更加復(fù)雜化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與雙幅橋梁的實(shí)際情況不完全吻合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置，其目的在于解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法模擬氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用下的雙幅橋梁。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置，包括對(duì)稱設(shè)置于風(fēng)洞內(nèi)的架體，所述架體的相向端均設(shè)置有水平的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌中部與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述導(dǎo)軌之間設(shè)置有兩組模型，所述模型兩端均可拆卸連接有同軸線的連接臂，所述連接臂上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有端板，所述端板上均設(shè)置有與連接臂連接的旋轉(zhuǎn)阻尼器；所述端板均套設(shè)有支撐框架，所述端板兩端與支撐框架之間連接有限位鋼絲，所述支撐框架相反端上設(shè)置有與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的調(diào)節(jié)座，所述端板與支撐框架之間懸掛有支撐彈簧，所述端板與支撐框架之間還設(shè)置有豎向阻尼器；所述支撐框架上設(shè)置有用于檢測(cè)模型振動(dòng)的激光位移傳感器，所述支撐框架上還設(shè)置有用于檢測(cè)模型表面氣動(dòng)力數(shù)據(jù)的壓力掃描閥。

4、在本方案中，通過(guò)端板與支撐框架之間懸掛的支撐彈簧模擬梁體的氣彈效應(yīng)，而梁體發(fā)生縱向運(yùn)動(dòng)以及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則通過(guò)豎向阻尼器與旋轉(zhuǎn)阻尼器的配合，模擬梁體在阻尼效應(yīng)下的狀態(tài)，從而模擬氣彈效應(yīng)與阻尼效應(yīng)對(duì)雙幅橋梁的耦合作用，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加符合實(shí)際情況；此外，通過(guò)滑動(dòng)調(diào)節(jié)座來(lái)移動(dòng)支撐框架，以此來(lái)調(diào)節(jié)模型之間的間距，配合更換不同端面的模型，更能精確控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果；同時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌，以此來(lái)調(diào)節(jié)模型的風(fēng)攻角，且整個(gè)調(diào)整過(guò)程中，模型之間時(shí)刻保持平行狀態(tài)，減小實(shí)驗(yàn)誤差。

5、進(jìn)一步，所述豎向阻尼器包括設(shè)置于支撐框架上的缸體、與缸體滑動(dòng)連接的活塞桿，缸體內(nèi)設(shè)置有粘性流體；所述活塞桿的一端與端板連接，所述活塞桿的另一端設(shè)置有位于缸體內(nèi)的塞板，所述塞板上圓形陣列分布有若干第一溢流孔，所述第一溢流孔側(cè)壁上均開(kāi)設(shè)有朝向活塞桿的滑槽，所述滑槽內(nèi)均滑動(dòng)連接有用于封閉第一溢流孔的封閉板，所述封閉板與滑槽之間設(shè)置有彈性復(fù)位件；所述活塞桿內(nèi)部開(kāi)設(shè)有同軸線的凹腔，所述凹腔與滑槽之間均連通，所述凹腔內(nèi)設(shè)置有用于推動(dòng)封閉板滑動(dòng)的調(diào)節(jié)桿。

6、當(dāng)模型帶動(dòng)端板因振動(dòng)而發(fā)生豎向上的位移時(shí)，端板帶動(dòng)活塞桿豎向移動(dòng)，活塞桿帶動(dòng)塞板在粘性液體內(nèi)活動(dòng)，受到塞板擠壓的粘性液體則從第一溢流孔中流出，以此形成阻尼；而本方案中，通過(guò)調(diào)節(jié)桿推動(dòng)相應(yīng)的封閉板移動(dòng)，將部分第一溢流孔進(jìn)行封閉，達(dá)到調(diào)節(jié)豎向阻尼器阻尼比的目的，以此來(lái)獲得更多的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

7、進(jìn)一步，所述調(diào)節(jié)桿螺紋連接于凹腔內(nèi)，所述調(diào)節(jié)桿端部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與凹腔滑動(dòng)連接的連接柱，所述連接柱周側(cè)設(shè)置有若干組平行于連接柱的凸起，所述每組凸起中凸起的長(zhǎng)度沿連接柱周向遞減，且凸起遠(yuǎn)離端板的一端齊平，凸起另一端的端面則弧形設(shè)置；所述凹槽側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與凸起配合的導(dǎo)向槽；所述活塞桿側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有用于轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿的調(diào)節(jié)槽；所述封閉板朝向連接柱的端部為傾斜設(shè)置。

8、當(dāng)需要增大豎向阻尼器的阻尼時(shí)，通過(guò)正向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿，使調(diào)節(jié)桿朝遠(yuǎn)離缸體的方向移動(dòng)，調(diào)節(jié)桿帶動(dòng)連接柱同步移動(dòng)，通過(guò)凸起擠壓封閉板，使封閉板伸入第一溢流孔內(nèi)進(jìn)行封閉，減小粘性液體的溢流速度，達(dá)到增大阻尼的目的；由于每組凸起中凸起的長(zhǎng)度依次遞減，隨著連接柱的移動(dòng)，第一溢流孔封閉的數(shù)量逐次增大，使阻尼較為精確的增大；當(dāng)需要減小豎向阻尼器的阻尼時(shí)，則通過(guò)反向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿，使調(diào)節(jié)桿朝缸體的方向移動(dòng)，調(diào)節(jié)桿帶動(dòng)連接柱同步移動(dòng)，通過(guò)凸起逐漸脫離封閉板，封閉板在彈性復(fù)位件的作用下脫離第一溢流孔，使粘性液體的溢流速度加快。

9、進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)阻尼器包括設(shè)置于端板上的殼體、與殼體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸兩端均伸出殼體，轉(zhuǎn)軸的一端與連接臂連接，所述殼體內(nèi)設(shè)置有粘性流體；所述殼體內(nèi)壁對(duì)稱設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸相接觸的隔板，所述轉(zhuǎn)軸兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有壓板，所述壓板與隔板呈矩形分布，所述壓板上設(shè)置有若干沿轉(zhuǎn)軸軸向均勻分布的第二溢流孔。

10、模型發(fā)動(dòng)偏轉(zhuǎn)時(shí)，模型通過(guò)連接臂帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸則帶動(dòng)壓板轉(zhuǎn)動(dòng)并擠壓粘性液體，受擠壓的粘性液體則通過(guò)第二溢流孔流出，形成旋轉(zhuǎn)方向上的阻尼。

11、進(jìn)一步，所述第二溢流孔側(cè)壁上均設(shè)置有朝向轉(zhuǎn)軸的通槽，所述通槽內(nèi)均滑動(dòng)連接有密封板，所述密封板與通槽之間同樣設(shè)置與彈性復(fù)位件；所述轉(zhuǎn)軸的另一端中空且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿上螺紋連接有環(huán)形塊，環(huán)形塊兩側(cè)固定有用于推動(dòng)密封板的推動(dòng)塊，所述推動(dòng)塊朝向連接臂的一端弧形設(shè)置，所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)壁上設(shè)置有容納推動(dòng)塊的容納槽。

12、當(dāng)需要增大旋轉(zhuǎn)阻尼器的阻尼時(shí)，通過(guò)正向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿，驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)環(huán)形塊朝模型方向移動(dòng)，環(huán)形塊則帶動(dòng)推動(dòng)塊同步移動(dòng)，通過(guò)推動(dòng)塊擠壓密封板，使密封板伸入第二溢流孔內(nèi)進(jìn)行封閉，減小粘性液體的溢流速度，達(dá)到增大阻尼的目的；由于溢流孔沿轉(zhuǎn)軸軸向均勻分布，隨著推動(dòng)塊的移動(dòng)，第二溢流孔逐漸封閉，使阻尼增大更為精確；當(dāng)需要減小旋轉(zhuǎn)阻尼器的阻尼時(shí)，則通過(guò)反向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿即可。

13、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置，包括對(duì)稱設(shè)置于風(fēng)洞內(nèi)的架體，其特征在于：所述架體的相向端均設(shè)置有水平的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌中部與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述導(dǎo)軌之間設(shè)置有兩組模型，所述模型兩端均可拆卸連接有同軸線的連接臂，所述連接臂上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有端板，所述端板上均設(shè)置有與連接臂連接的旋轉(zhuǎn)阻尼器；所述端板均套設(shè)有支撐框架，所述端板兩端與支撐框架之間連接有限位鋼絲，所述支撐框架相反端上設(shè)置有與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的調(diào)節(jié)座，所述端板與支撐框架之間懸掛有支撐彈簧，所述端板與支撐框架之間還設(shè)置有豎向阻尼器；所述支撐框架上設(shè)置有用于檢測(cè)模型振動(dòng)的激光位移傳感器，所述支撐框架上還設(shè)置有用于檢測(cè)模型表面氣動(dòng)力數(shù)據(jù)的壓力掃描閥。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述豎向阻尼器包括設(shè)置于支撐框架上的缸體、與缸體滑動(dòng)連接的活塞桿，缸體內(nèi)設(shè)置有粘性流體；所述活塞桿的一端與端板連接，所述活塞桿的另一端設(shè)置有位于缸體內(nèi)的塞板，所述塞板上圓形陣列分布有若干第一溢流孔，所述第一溢流孔側(cè)壁上均開(kāi)設(shè)有朝向活塞桿的滑槽，所述滑槽內(nèi)均滑動(dòng)連接有用于封閉第一溢流孔的封閉板，所述封閉板與滑槽之間設(shè)置有彈性復(fù)位件；所述活塞桿內(nèi)部開(kāi)設(shè)有同軸線的凹腔，所述凹腔與滑槽之間均連通，所述凹腔內(nèi)設(shè)置有用于推動(dòng)封閉板滑動(dòng)的調(diào)節(jié)桿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述調(diào)節(jié)桿螺紋連接于凹腔內(nèi)，所述調(diào)節(jié)桿端部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與凹腔滑動(dòng)連接的連接柱，所述連接柱周側(cè)設(shè)置有若干組平行于連接柱的凸起，所述每組凸起中凸起的長(zhǎng)度沿連接柱周向遞減，且凸起遠(yuǎn)離端板的一端齊平，凸起另一端的端面則弧形設(shè)置；所述凹槽側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與凸起配合的導(dǎo)向槽；所述活塞桿側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有用于轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿的調(diào)節(jié)槽；所述封閉板朝向連接柱的端部為傾斜設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)阻尼器包括設(shè)置于端板上的殼體、與殼體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸兩端均伸出殼體，轉(zhuǎn)軸的一端與連接臂連接，所述殼體內(nèi)設(shè)置有粘性流體；所述殼體內(nèi)壁對(duì)稱設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸相接觸的隔板，所述轉(zhuǎn)軸兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有壓板，所述壓板與隔板呈矩形分布，所述壓板上設(shè)置有若干沿轉(zhuǎn)軸軸向均勻分布的第二溢流孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述第二溢流孔側(cè)壁上均設(shè)置有朝向轉(zhuǎn)軸的通槽，所述通槽內(nèi)均滑動(dòng)連接有密封板，所述密封板與通槽之間同樣設(shè)置與彈性復(fù)位件；所述轉(zhuǎn)軸的另一端中空且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿上螺紋連接有環(huán)形塊，環(huán)形塊兩側(cè)固定有用于推動(dòng)密封板的推動(dòng)塊，所述推動(dòng)塊朝向連接臂的一端弧形設(shè)置，所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)壁上設(shè)置有容納推動(dòng)塊的容納槽。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置，屬于橋梁實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括對(duì)稱設(shè)置于風(fēng)洞內(nèi)的架體，架體的相向端均設(shè)置有水平的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌中部與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接；導(dǎo)軌之間設(shè)置有兩組模型，模型兩端均可拆卸連接有同軸線的連接臂，連接臂上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有端板，端板上均設(shè)置有與連接臂連接的旋轉(zhuǎn)阻尼器；端板均套設(shè)有支撐框架，端板兩端與支撐框架之間連接有限位鋼絲，支撐框架相反端上設(shè)置有與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的調(diào)節(jié)座，端板與支撐框架之間懸掛有支撐彈簧，端板與支撐框架之間還設(shè)置有豎向阻尼器；本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法模擬氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用下的雙幅橋梁。

技術(shù)研發(fā)人員：陳增順,王殿永,趙智航,曹海清,曾銀勇,武金巍,許葉萌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21