[发明专利]一种涡振测试装置

说明书

一种涡振测试装置，包括第一风力模块、第二风力模块、控制单元、主梁节段模型；其中所述第一风力模块包括风机、吸气口、吹气口、控制阀、空气过滤器、主管路、第一组支路、第一组支路开关；所述第二风力模块包括第二风机、第二吹气口、第二吸气口、第二空气过滤器、第二主管路、第二组支路、第二控制阀、第二组支路开关，所述主梁节段模型包括边缘、断面、外管路、吸气端口、吹气端口、内管路、风速仪、加速度传感器；通过所述吹气端口、吸气端口的吹气与吸气影响吹向所述边缘的气流。

技术领域

本发明涉及桥梁涡振实验领域，具体涉及一种涡振测试装置。

背景技术

随着桥梁跨度不断增长，风致振动逐渐成为制约大跨桥梁进一步发展的主要因素。涡振是一种具有强迫和自激双重特性的自限幅风致振动现象，由气流流经结构表面时产生的有规律旋涡脱落所引起。桥梁主梁涡振现象在实际工程中屡见不鲜，例如巴西的尼特罗伊跨海大桥(Rio-Niteroi Bridge)、日本的东京湾大桥(Trans-Tokyo Bay Bridge)、丹麦的大贝尔特大桥(Great East Belt Bridge)、俄罗斯的伏尔加河大桥(VolgaBridge)、美国的韦拉扎诺海峡大桥(Verrazzano-Narrows Bridge)、中国的西堠门大桥、虎门大桥和鹦鹉洲大桥等均在运营过程中出现了程度不一的涡激振动现象。虽然涡振不会直接引起桥梁动力失稳破坏，但是较大振幅的涡振会对桥梁结构的安全和行车舒适性产生较大的危害。钢箱梁在抗风性能以及跨越能力方面较其它断面形式具有很大的优越性，正成为跨越长江、大海的大跨度桥梁加劲梁的主要结构形式。由于受海上高湿度、高温差的环境影响，钢箱梁锈蚀问题严重，钢箱梁内部往往需要配置良好的除湿系统。一般除湿机的再生空气取自箱外，再排至箱外，利用干燥转轮，空气不断除湿、不断再生，周而复始，从而达到除湿效果。由除湿系统的工作原理可知，其与主动流动控制系统具有相似特点，均需要吸气、吹气。由于桥梁断面绕流复杂性，各类气动外形优化措施均不具备涡振控制的普适性，主要是通过风洞试验和经验来确定。

而在实际使用中，存在以下问题：

1、现有技术的实验系统通过阀控制风力，然而实际情况中的风力往往是瞬息万变的，风力变化的情况太多，无法一一模拟。

2、现有技术的阀中，存在复合阀芯的情况，但是复合阀芯往往是内阀芯是辅助阀，外阀芯是主阀，而内阀芯由于其较小的体积，往往加工存在难度、且小体积阀芯能够执行的功能和执行面积都小，影响起到的效果。

3、现有技术的阀可以通过启闭程度来调节流量，但这种启闭的程度控制需要人为或者机器控制，大大增加了成本。

4、现有技术的阀芯长时间使用后，会存在积垢或者需要维护的情况，此时需要拆卸阀芯，程序较为繁琐。

5、现有技术的阀芯通孔，往往是方形的或者圆形的，忽视了椭圆形通孔的特性以及不同形状的通孔配合带来的益处。。

6、现有技术的多通路旋转阀，由于通路过多，每多一个通路，通路之间的间隙都大大减小，留给密封的位置较少，给密封结构的加工以及安装带来困难。

7、现有技术的阀通过单驱动来工作，很少有双驱动，因为双驱动时下驱动件的支撑和振动是大问题。

8、现有技术的生活、工业用阀往往单独设置，而实验用阀恰恰相反，由于实验用阀模拟实际但比例大大缩小，因此实验用阀存在集成需求，而普通的阀显然无法适应集成需求。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。