一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置的制作方法

本发明涉及悬索管道桥在紊流风场中的气动力特性研究领域，具体为一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置。

背景技术：

悬索管道桥相比于公路悬索桥其主梁截面较窄，对风荷载的作用非常敏感。目前在悬索管道桥的抗风特性研究中，关于其静力特性的研究较多，而对于其动力特性的研究相对较少。悬索管道桥在风荷载作用下的动力作用主要有颤振、驰振、抖振和涡激振动等。其中，抖振主要由风速中的脉动成分引起。当前国内外的研究中多以均匀流作用下桥梁的受力特性为主，而实际在自然界中，桥梁所受到的风均是含有脉动成分的紊流风。因此，对悬索管道桥在紊流风作用下进行受力分析很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置，通过双桨叶片营造紊流风场，多面、多角度悬索管道桥节段模型进行抗风实验，从而具体分析悬索管道桥节段模型在紊流风场中的影响。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括滑台和悬索管道桥节段模型，所述滑台中部两侧设置有支撑架，所述支撑架中部设置有桁架，所述桁架上设置有悬索管道桥节段模型，所述滑台上设置有滑动座，所述滑动座侧面设置有定位螺柄，所述滑动座上端设置有铝型材，所述铝型材顶端设置有驱动电机，所述驱动电机底部连接有气缸，且气缸下设置有承载支架，所述驱动电机的转轴杆顶端连接有安装座，所述安装座顶端连接有双桨叶片，所述转轴杆上套有轴承环座，所述轴承环座下端连接有直角架，所述滑台两端设置有限位块。

优选的，所述悬索管道桥节段模型有由若干段构成，且敷设在桁架上。

优选的，所述滑台可由中心点为连接点，运用铰链加装任意角度滑台，且加装的滑台上同样设计有滑动座及以上结构。

优选的，所述驱动电机和气缸电性连接外部控制端。

优选的，所述驱动电机底部设置有微型直线滑动轮，所述滑台顶面为平面，所述微型直线滑动轮也可用滑轨组件代替。

优选的，所述直角架两端均采用定位螺栓连接轴承环座和铝型材。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过双桨叶片营造紊流风场，对悬索管道桥节段模型进行多角度实验，进而提供数据参考。

附图说明

图1为本发明测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置结构示意图。

图中：1-滑台，2-支撑架，3-桁架，4-悬索管道桥节段模型，5-滑动座，6-定位螺柄，7-铝型材，8-驱动电机，9-气缸，10-承载支架，11-转轴，12-轴承环座，13-直角架，14-安装座，15-双桨叶片，16-限位块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：包括滑台1和悬索管道桥节段模型4，所述滑台1中部两侧设置有支撑架2，所述支撑架2中部设置有桁架3，所述桁架3上设置有悬索管道桥节段模型4，所述滑台1上设置有滑动座5，所述滑动座5侧面设置有定位螺柄6，所述滑动座5上端设置有铝型材7，所述铝型材7顶端设置有驱动电机8，所述驱动电机8底部连接有气缸9，且气缸9下端设置有承载支架10，所述驱动电机8的转轴杆11顶端连接有安装座14，所述安装座14顶端连接有双桨叶片15，所述转轴杆11上套有轴承环座12，所述轴承环座12下端连接有直角架13，所述滑台1两端设置有限位块16。

所述悬索管道桥节段模型4有由若干段构成，且敷设在桁架3上，且悬索管道桥节段模型4中心对应双桨叶片15中心，通过双桨叶片15营造紊流风场对悬索管道桥节段模型4进行试验。

进一步的，所述悬索管道桥节段模型4内可根据特定试验，安装水平块，利用紊流风场看是否对水平块有影响，达到特定试验目的。

所述滑台1可由中心点为连接点，运用铰链加装任意角度滑台1，且加装的滑台1上同样设计有滑动座5及以上结构，由于本设计采用的滑台1为直线的，仅能进行相对的风压实验，而加装的滑台1可以使多组，通过铰链可进行角度移动，因此，在实验时，可单独或多组进行对比实验或组合实验。

所述驱动电机8和气缸9电性连接外部控制端，所述驱动电机8是可以控制其转速的，通过改变转速来控制风量，所述气缸9能够带动驱动电机8直线移动，从而实现风力的远近变化实验。

所述驱动电机8底部设置有微型直线滑动轮，所述滑台顶面为平面，所述微型直线滑动轮也可用滑轨组件代替，所述当气缸9带动驱动电机8直线移动时，微型直线滑动轮能够起到很好的移动效果。

所述直角架12两端均采用定位螺栓连接轴承环座11和铝型材7，所述轴承环座11既能起到支撑转轴杆11的效果，又能起到提高转轴杆11转动精度的效果。

实施例1：

通过调节滑动座5确定双桨叶片15与悬索管道桥节段模型4的间距，然后在确认驱动电机8的转速设定，最后在根据实际的实验性质决定是否运行气缸9，等待上述参数设定完成后，即可在规定的时间内，通过紊流风作用对悬索管道桥节段模型进行受力实验，具体分析悬索管道桥节段模型在紊流风场中的影响。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

1.一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置，包括滑台(1)和悬索管道桥节段模型(4)，其特征在于：所述滑台(1)中部两侧设置有支撑架(2)，所述支撑架(2)中部设置有桁架(3)，所述桁架(3)上设置有悬索管道桥节段模型(4)，所述滑台(1)上设置有滑动座(5)，所述滑动座(5)侧面设置有定位螺柄(6)，所述滑动座(5)上端设置有铝型材(7)，所述铝型材(7)顶端设置有驱动电机(8)，所述驱动电机(8)底部连接有气缸(9)，且气缸(9)下端设置有承载支架(10)，所述驱动电机(8)的转轴杆(11)顶端连接有安装座(14)，所述安装座(14)顶端连接有双桨叶片(15)，所述转轴杆(11)上套有轴承环座(12)，所述轴承环座(12)下端连接有直角架(13)，所述滑台(1)两端设置有限位块(16)。

2.根据权利要求1所述的一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置，其特征在于：所述悬索管道桥节段模型(4)有由若干段构成，且敷设在桁架(3)上。

3.根据权利要求1所述的一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置，其特征在于：所述滑台(1)可由中心点为连接点，运用铰链加装任意角度滑台(1)，且加装的滑台(1)上同样设计有滑动座(5)及以上结构。

4.根据权利要求1所述的一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置，其特征在于：所述驱动电机(8)和气缸(9)电性连接外部控制端。

5.根据权利要求1所述的一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置，其特征在于：所述驱动电机(8)底部设置有微型直线滑动轮，所述滑台(1)顶面为平面，所述微型直线滑动轮也可用滑轨组件代替。

6.根据权利要求1所述的一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置，其特征在于：所述直角架(13)两端均采用定位螺栓连接轴承环座(12)和铝型材(7)。

技术总结
本发明公开了一种测定悬索管道桥在紊流风场中气动力装置相关性的实验装置，包括滑台和悬索管道桥节段模型，所述滑台中部两侧设置有支撑架，所述支撑架中部设置有桁架，所述桁架上设置有悬索管道桥节段模型，所述滑台上设置有滑动座，所述滑动座侧面设置有定位螺柄，所述滑动座上端设置有铝型材，所述铝型材顶端设置有驱动电机，所述驱动电机底部连接有气缸，且气缸下设置有承载支架，所述驱动电机的转轴杆顶端连接有安装座，所述安装座顶端连接有双桨叶片，所述转轴杆上套有轴承环座，所述轴承环座下端连接有直角架，所述滑台两端设置有限位块，本发明通过双桨叶片营造紊流风场，对悬索管道桥节段模型进行多角度实验，进而提供数据参考。

技术研发人员：黄兴
受保护的技术使用者：武汉科技大学
技术研发日：2020.09.28
技术公布日：2021.01.05