風振渦放頻率試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及的是一種試驗裝置，具體地說是風振禍放頻率試驗裝置。
【背景技術】
[0002] 當空氣W-定速率與構(gòu)件接觸時，空氣前緣受構(gòu)件阻礙產(chǎn)生高壓區(qū)，高壓區(qū)將沿 構(gòu)件兩側(cè)向下延伸，到達截面寬度最大處分離，空氣分離后沿結(jié)構(gòu)表面發(fā)生回流現(xiàn)象?；亓?使原空氣邊界層脫離構(gòu)件表面，形成向下游延伸的自由剪切層和夾在兩個剪切層之間的尾 流區(qū)。由于剪切層與外圍自由流區(qū)接觸，速度會大于內(nèi)部尾流區(qū)，空氣將先產(chǎn)生若干具有一 定周期性的縱禍而后分散。當縱禍脫離構(gòu)件時，它對構(gòu)件產(chǎn)生的升力相應減小，直至消失， 而對側(cè)繼續(xù)產(chǎn)生下一個縱禍，并生成與剛才升力方向相反的力，每對縱禍構(gòu)成一組垂直于 來流方向的周期力，周而復始作用于構(gòu)件上，引發(fā)構(gòu)件的振動，該種振動稱為風激振動，此 時縱禍引起的振動頻率稱為風振禍放頻率。
[0003] 當風激振動禍放頻率與構(gòu)件固有頻率接近甚至相同時，將使構(gòu)件發(fā)生共振現(xiàn)象， 引起構(gòu)件的劇烈振動，對構(gòu)件產(chǎn)生破壞甚至影響整體結(jié)構(gòu)的正常工作。因此，得到構(gòu)件在某 一工作條件下的風振禍放頻率就很重要，在設計階段就使構(gòu)件的固有頻率盡可能遠離其風 振禍放頻率。然而當構(gòu)件尺寸較大或?qū)嶒灄l件難W滿足時，采取模擬實際情況下的風振試 驗就會存在高成本、浪費資源等缺點，該時采取低成本的縮尺比風洞風振試驗就顯得很重 要，不僅能降低成本，而且還有試驗裝置操作簡單、方便等特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的在于提供適用于板型構(gòu)件風振禍放頻率測量的風振禍放頻率 試驗裝置。
[0005] 本實用新型的目的是該樣實現(xiàn)的：
[0006] 本實用新型風振禍放頻率試驗裝置，其特征是；包括風振試驗管道、電機、風扇、試 件固定基座，風振試驗管道前端為長方體，風振試驗管道尾端為圓筒體，長方體與圓筒體之 間圓滑過渡，長方體的端部開口，圓筒體的端面設置可調(diào)節(jié)的百葉窗，電機設置在圓筒體后 偵U，風扇設置在圓筒體內(nèi)部，電機與風扇之間通過傳動軸相連，長方體底部設置滑移拉口， 試件固定基座設置在長方體下方，并位于滑移拉口處，試件固定基座上固定直桿，直桿頂端 穿過滑移拉口位于長方體里并通過鍵槽安裝轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸連接用于固定試件的試件固定板， 試件固定板上設置壓力計和加速度計，長方體的內(nèi)壁上設置風速測量儀。
[0007] 本實用新型的優(yōu)勢在于；本實用新型通過改變百葉窗的開閉程度控制管道內(nèi)的進 風量從而控制管道風速，有效模擬實際條件下風激振動情況；利用基座轉(zhuǎn)角的改變測量不 同迎風角度下構(gòu)件的風振禍放頻率，最大程度實現(xiàn)禍放頻率的測量。
【附圖說明】
[000引圖1為本實用新型的主視圖；
[0009] 圖2為本實用新型的左視圖；
[0010] 圖3為本實用新型的俯視圖；
[0011] 圖4為試件固定基座主視圖；
[0012] 圖5為試件固定基座局部放大圖；
[0013] 圖6為本實用新型的軸測圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述：
[0015] 結(jié)合圖1~6,本實用新型的風振禍放頻率簡易試驗裝置由風振試驗管道、百葉窗 2、電機1、風扇3、風速測速儀4、試件固定基座5、滑移拉口 6、壓力計、加速度計構(gòu)成，如圖6 所示。電機1置于管道尾部后方，風扇3通過軸系與電機1相連且置于管道尾部內(nèi)，扇葉半 徑為0. 4m，詳見圖1。管道尾部為筒狀結(jié)構(gòu)，半徑R= 0. 5m，長為L= 0. 4m;向前逐步過渡 為邊長為a= 0. 6m的方形管道，過渡距離d= 0. 2m，方形管道長度為D=Im，上方布置有 風速測速儀4,下方設置有尺寸為aXb= 0. 3mX0. 2m的滑移拉口 6,方便放置試件固定基 座5。管壁厚度統(tǒng)一采用h= 0. 01m的透明有機玻璃，方便觀察管道內(nèi)構(gòu)件振動情況，詳見 圖6。
[0016] (1)試件固定基座
[0017] 試件固定基座設置成可轉(zhuǎn)動的形式，W滿足不同角度風振試驗的要求?；撞?設置有20Kg的重力塊，保證構(gòu)件振動時基座的穩(wěn)定性，基座底部與上部構(gòu)件固定處采用方 鋼連接，方鋼邊長1 = 0. 04m，構(gòu)件固定處轉(zhuǎn)角半徑為0. 03m，試件固定板為邊長a= 0.Im 的方板，方板設置有固定螺絲，并且配有壓力計、加速度計，用于測量構(gòu)件風振時的壓力及 加速度，進而求出構(gòu)件的風振禍放頻率片'。
[001引 似風速測速儀
[0019] 由前述可知方形管道的具體尺寸（a= 0. 6m)，由雷諾數(shù)公式Re=VL/y，L為水 力半徑，風速測速儀可測得方管內(nèi)風速，利用公式算得雷諾數(shù)。為保證試驗與實際情況相符 合，應使兩者的雷諾數(shù)巧e)相等來確保試驗與實際流場情況相同，由公式&= =^可 yy W得到構(gòu)件實際的禍放頻率乂 = 〇
[0020] 本實用新型的目的是通過如下技術方案實施的：
[0021] (1)風振試驗管道
[0022] 風振試驗管道采用形式：管道尾部為大半徑的圓筒形式，向前逐步過渡為方形管 道的形式，方形管道上方布置有風速測速儀，下方設有滑移拉口，該有利于儀器及測量設備 的布置。
[002引 似百葉窗
[0024] 管道尾部設置有百葉窗，通過調(diào)節(jié)百葉窗的開閉角度來控制管道的進風量從而控 制管道內(nèi)風速，滿足試驗條件。電機布置于管道外部，風扇置于管道尾部內(nèi)，通過軸系與電 機相連接。
[00巧]做試件固定基座
[0026] 試件固定處通過直桿與基座相連接，轉(zhuǎn)軸通過鍵槽與直桿相連接，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸 可W改變試件受風擾動的角度，從而測得不同角度下構(gòu)件風振禍放頻率。同時試件固定處 設置有壓力計、加速度計，可W測得構(gòu)件振動的速度與加速度等。
[0027] 風振試驗管道尾部為圓筒形，尾部設有可調(diào)節(jié)百葉窗，管道向前過渡到方形，底部 設有滑移拉口，管道前端開口；電機置于管道尾部外面，風扇置于管道尾部內(nèi)，通過傳動軸 與電機相連；管道方形部分布置有風速測量儀；試件固定基座布置于滑移拉口處，基座上 布置有壓力計、加速度計，基座固定構(gòu)件處可W調(diào)節(jié)角度。
[002引電機帶動風扇轉(zhuǎn)動產(chǎn)生風，風在管道中向前傳播，風速測速儀可測得管道內(nèi)風速 值，進而可算出管道內(nèi)流體雷諾數(shù)?？蒞通過調(diào)節(jié)百葉窗控制管道內(nèi)進風量從而控制管道 內(nèi)風速的大小，進而改變流場雷諾數(shù)，W保證試驗與實際情況雷諾數(shù)相同，真實再現(xiàn)實際流 場情況。
[0029] 管道前部設計成方形有利于布置儀器，底部設有滑移拉口便于放置試件，可調(diào)節(jié) 基座可實現(xiàn)不同角度板的風振禍放頻率的測量。
[0030] 通過調(diào)節(jié)百葉窗開關程度控制管道內(nèi)風速，利用風速測速儀測得管道內(nèi)風速值 V'，實現(xiàn)試驗與實際情況的雷諾數(shù)Re相一致，從而實現(xiàn)試驗與實際流場相同，利用壓力計、 加速度計測得構(gòu)件的風振禍放頻率片'，由公式.<>7=./^；^ = .^^/^可^得到構(gòu)件實際的禍 放頻率乂 達到W較小的試驗件測量大型構(gòu)件的風振禍放頻率，通過可調(diào)芐基座 可W實現(xiàn)不同角度時構(gòu)件的風振禍放頻率測量。
【主權項】
1.風振渦放頻率試驗裝置，其特征是：包括風振試驗管道、電機、風扇、試件固定基座， 風振試驗管道前端為長方體，風振試驗管道尾端為圓筒體，長方體與圓筒體之間圓滑過渡， 長方體的端部開口，圓筒體的端面設置可調(diào)節(jié)的百葉窗，電機設置在圓筒體后側(cè)，風扇設置 在圓筒體內(nèi)部，電機與風扇之間通過傳動軸相連，長方體底部設置滑移拉門，試件固定基座 設置在長方體下方，并位于滑移拉門處，試件固定基座上固定直桿，直桿頂端穿過滑移拉門 位于長方體里并通過鍵槽安裝轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸連接用于固定試件的試件固定板，試件固定板上 設置壓力計和加速度計，長方體的內(nèi)壁上設置風速測量儀。
【專利摘要】本實用新型的目的在于提供風振渦放頻率試驗裝置，包括風振試驗管道、電機、風扇、試件固定基座，風振試驗管道前端為長方體，風振試驗管道尾端為圓筒體，長方體與圓筒體之間圓滑過渡，長方體的端部開口，圓筒體的端面設置可調(diào)節(jié)的百葉窗，電機設置在圓筒體后側(cè)，風扇設置在圓筒體內(nèi)部，電機與風扇之間通過傳動軸相連，長方體底部設置滑移拉門，試件固定基座設置在長方體下方，并位于滑移拉門處，試件固定基座上固定直桿，直桿頂端通過鍵槽安裝轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸連接用于固定試件的試件固定板，試件固定板上設置壓力計和加速度計，長方體的內(nèi)壁上設置風速測量儀。本實用新型有效模擬實際條件下風激振動情況，最大程度實現(xiàn)渦放頻率的測量。
【IPC分類】G01H17-00, G01M7-02
【公開號】CN204405181
【申請?zhí)枴緾N201520073741
【發(fā)明人】龐福振, 宋紅寶, 刁珊珊, 劉譯陽, 張砥礪, 吳闖, 李海超, 李碩
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月30日