[发明专利]一种抑制涡激振动的试验装置

说明书

本发明涉及一种抑制涡激振动的试验装置，包括上下对称设置的上底座和下底座，设于所述上底座和下底座之间的钝体，设置在所述上底座上的制动单元，设置在所述钝体上的振动信号采集单元，与所述振动信号采集单元电性连接的放大电路箱，以及与所述放大电路箱电性连接的电源；本发明提供的抑制涡激振动的试验装置在使用过程中，先将所述上底座和下底座分别固设于流体中，所述钝体在流体的作用下发生振动，所述振动信号采集单元采集到所述钝体的振动电信号后经由所述放大电路箱处理并输送给所述制动单元，以供所述制动单元抑制所述钝体振动，从而能够减小或消除涡激振动对钝体造成的破坏，增加钝体的使用寿命。

技术领域

本发明涉及抑制涡激振动技术领域，尤其涉及一种抑制涡激振动的试验装置。

背景技术

流体绕过钝体形成不对称涡脱会导致钝体上产生动态载荷，从而产生振动，涡激振动是一种广泛存在的流致振动现象。圆柱管的涡激振动效应在很多领域都可以见到，例如，涡激振动会影响立管的动力学，对于桥梁和烟囱之类的土木工程圆柱管的设计，以及对海洋管道和建筑圆柱管的设计都有重要影响，这些是在涡激振动很重要的众多问题中的几个例子。各种各样的涡激振动效应既可以为人们所利用，也可以给工程应用带来灾难性事故。如虎门大桥的大幅度抖动、塔科马大桥的倒塌都和涡激振动相关。流体经过热交换器内密排管阵会引发“涡激振动”，使管阵之间产生剧烈的碰撞和强烈的噪声；潜水艇的望远镜在涡激振动作用时根本无法正常工作，摩天大楼在流致振动下会导致永久性变形或损害。而今，随着新材料和传感技术的不断发展，人们对圆柱管的外观与功能的要求越来越高，如何在保证美观和使用性能的前提下保证圆柱管的安全，深入研究圆柱管的涡激振动机理与控制方法一直是学术界关注的热点。

为了减小或消除涡激振动对圆柱管造成的破坏，增加其使用寿命，通常需要对振动进行控制，控制方法按照是否有能量输入可以分为别两类：主动控制和被动控制。主动控制的优点是具有较好的自适应性，能够根据外部流场的变化实时控制圆柱管的振动，从而达到最佳的控制效果，例如在圆柱管表面增加吸气和喷气口，施加圆柱体的旋转，等离子体控制等，被动控制主要是改变圆柱管的形状，例如导流板，螺旋导板，波浪形圆柱管等。被动控制虽然技术要求简单，设备成本和维护要求较低，但是对于复杂的流场环境，被动控制不能有效地进行抑制振动。因此，迫切需要设计一种主动抑制圆柱管涡激振动的装置，延长圆柱管的使用寿命，为此，我们提出了一种抑制涡激振动的试验装置。

发明内容

针对现有技术的状况，本发明提供了一种抑制涡激振动的试验装置，先将所述上底座和下底座分别固设于流体中，所述钝体在流体的作用下发生振动，所述振动信号采集单元采集到所述钝体的振动电信号后经由所述放大电路箱处理并输送给所述制动单元，以供所述制动单元抑制所述钝体振动，因此，本发明的抑制涡激振动的试验装置能够有效解决现有技术中存在的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明提供了一种抑制涡激振动的试验装置，包括上下对称设置的上底座和下底座，设于所述上底座和下底座之间的钝体，设置在所述上底座上的制动单元，设置在所述钝体上的振动信号采集单元，与所述振动信号采集单元电性连接的放大电路箱，以及与所述放大电路箱电性连接的电源；

所述钝体的一端与所述上底座滑动连接，所述钝体的另一端与所述下底座滑动连接；

所述制动单元与所述放大电路箱电性连接，当所述试验装置固设于流体中时，所述振动信号采集单元采集到所述钝体的振动电信号后经由所述放大电路箱处理并输送给所述制动单元，以供所述制动单元抑制所述钝体振动。

进一步的，所述钝体的内部形成有容纳腔，所述制动单元位于所述容纳腔内，当所述试验装置固设于流体中时，所述制动单元用于产生与所述钝体运动方向相反的制动力。