机翼气动弹性模型RTM工艺和模具设计研究

树脂传递模塑成型工艺RTM具备制作精度高、质量好以及成本低等特点,属于现代化复合材料液体闭模成型工艺。RTM工艺目前在机翼模型制作中得到有效运用,由于机翼气动弹性结构较为复杂,在模型设计制作的过程中,需完成工艺参数设计与研究,获取高质量模型制件。因此,在本次研究中通过对RTM工艺简单阐述,掌握RTM数值模拟理论基础,结合公式完成工艺参数设计作业,最终利用RTM可视化成型模具进胶/排气口的优化设置,完成机翼气动弹性模型与磨具设计工作,提高机翼气动弹性模型与磨具的设计效果以及设计质量。

1000kV汉江大跨越特高压输电塔线体系气动弹性模型的设计与风洞试验

以建设中的1000kV汉江大跨越输电线路工程为背景,针对大跨越输电线路塔线体系风致响应较大的特点,进行了气弹模型风洞试验,分析了单塔及塔线体系在均匀流及紊流下的风振响应。塔线体系为四塔三线模型,并采用刚性节段加V型弹簧片法设计输电塔气动弹性模型。通过对实验结果进行分析,获得了塔线体系动力特性和风振响应等数据,研究了导线对输电塔的影响。结果表明,风荷载作用下导线与输电塔的耦合振动不可忽略。

超高层建筑通用气动弹性模型设计

设计制作了一外形和动力特性在一定范围内可调的超高层建筑多自由度气动弹性模型 .通过调节结构 ,它可模拟不同外形、刚度、质量、振型等参数的超高层建筑 .对此模型进行了一系列的风洞试验 ,并将其试验结果与高频测力天平试验结果进行了详细比较 ,得到了满意的结果 .此通用模型 ,可用于其它超高层建筑的抗风研究 .

静气动弹性模型高速风洞试验研究

对采用复合材料玻璃纤维、碳纤维加工的静气动弹性模型进行了高速风洞试验研究,测试了模型的柔度矩阵、气动力、表面压力、弯/扭应变信号及弯/扭变形,为静气动弹性模型刚度试验、弯/扭应变信号测量、模型变形视频测量(VMD)及风洞总压控制等静气动弹性风洞试验能力的提高积累了经验,为飞行器静气动弹性研究提供了良好的试验平台。研究表明:静气动弹性模型较刚性模型升力线斜率及襟副翼效率下降、气动焦点前移;静气动弹性模型与刚性模型表面压力差异明显;在小迎角范围内,静气动弹性机翼模型弯/扭应变信号随迎角增加基本呈线性变化;在正迎角时,大展弦比后掠机翼静气动弹性模型的剖面扭转变形使有效迎角减小,剖面越靠近翼尖弯/扭变形越大。

基于完全气动弹性模型的冷却塔干扰效应风洞试验研究

针对某核电站两相邻200m高超大型冷却塔,基于完全气动弹性模型通过风洞试验对其风致干扰效应进行研究.研究表明:干扰效应使共振响应显著增大,但仍以背景响应为主;双塔串列时,尽管由于上游塔的'遮挡'效应使得下游塔最大平均响应减小,但最大均方差由于干扰效应略有增大,响应极大值基本与单塔一致;斜列时,当上游塔尾流作用在下游冷却塔时,响应放大系数最大;基于整塔响应极大值定义的干扰因子可保证将单塔风荷载放大干扰因子倍后得到的最大响应与群塔的最大响应相等,由此考虑风向频率后得到的推荐干扰因子与规范值基本一致.

西陵长江大桥全桥气动弹性模型风洞试验研究

介绍了西陵长江大桥成桥状态和施工状态全桥气动弹性模型在均匀平滑流和湍流两种流场中的风洞试验，评估了西陵长江大桥颤振、抖振和涡激振动等风振特性，给出了颤振风速和抖振振幅。可供研究其它大跨度桥梁的风振特性参考。

1000 kV苏通大跨越输电塔线体系气动弹性模型设计与分析

苏通大跨越塔线体系塔身高、跨度长,强风下钢管中混凝土会因为受拉失效,这些原因使气动弹性模型的设计和分析变得困难。基于刚性模型的边界层风洞试验数据,采用有限元模型分别计算输电塔放松Froude数相似准则,改变输电线弹性刚度和2种变比例输电线模型对风致响应的影响,设计出苏通大跨越的气动弹性模型,进一步通过有限元模型分析钢管混凝土的材料非线性和梯度风高度对风致响应的影响。结果表明:通过增大输电线弹性刚度和采用精确的线长相似比,可以合理地设计出苏通大跨越气动弹性模型;设计风速下考虑钢管混凝土的材料非线性对风致响应影响小,考虑梯度风高度后风致响应减小。

广东汕头海湾大桥全桥气动弹性模型风洞试验研究

介绍了我国第一座大跨预应力混凝土悬索桥全桥气动弹性模型设计、制作中对一些技术难点的处理以及新的设计方法，介绍了主要试验结果及抖振计算结果．这些新的思路和方法有一定的推广价值．试验及计算结果已为实际工程所应用．

典型超高层建筑气动弹性模型的风洞试验研究

本文设计制作 了一外形，刚度，质量参数在一定范围内可调的通用超高层建筑多自由度气动弹性模，对其进行了一系列的风洞试验，并详细研究了风向，等因素对超高层建筑风致振动的影响，得到一和些具 参考价值的结果，可供我国有关规范修订时参考。

大跨钢桁加劲梁气动弹性模型的设计方法

全桥气动弹性模型试验对于大跨径桥梁的抗风设计和施工具有重要的指导意义,目前,气动弹性模型的设计中对于加劲梁刚度的模拟,通常是采用金属芯梁的方法,这种方法适用于箱梁结构。而对于桁架这种结构,由于芯梁在一定程度上影响风的绕流状态,会导致较大的偏差。本文提出在主梁弦杆上用4个"U"形弹性元件把各个梁段连接起来,通过弹性元件的变形来模拟主梁的刚度,大大地降低了模型附加设施对气动力的影响。以坝陵河大桥为例,介绍了大跨钢桁加劲梁的气动弹性模型的设计。

高层建筑气动弹性模型风洞试验研究

以高层建筑为研究背景,制作了气动弹性模型,通过风洞试验测得结构的时程响应结果,采用频谱分析求得结构的动力特性,采用自然激励技术法(NExT)和ARMA模型时序法以及改变模态阶数的方法获得结构的气动阻尼比,研究了结构气动阻尼比随风速的变化规律.在强风下,对顺风向的加速度响应时程结合滤波方法,消除横风向能量转移的影响,同时发现了涡激共振现象.考虑气动阻尼影响的情况下,刚体模型测压和测力得到的峰值加速度响应结果,与气动弹性模型风洞试验结果十分接近,验证气动弹性模型风洞试验结果的正确性.对于刚体模型,不考虑气动阻尼时,峰值加速度比气动弹性模型试验结果大很多,差值最大达到41%,但在某种工况下,气动阻尼的影响使结构的响应值增大,验证了考虑气动耦合作用在高层抗风研究中的必要性.

横风向响应的气动弹性模型风洞试验研究

应用国际通用的CAARC模型进行了多自由度气动弹性模型在模拟风场中响应的试验,分析了结构在不同风速与不同风向角下的横风向响应变化规律,其结果可供高层建筑结构风振响应理论研究参考。

缆索承重桥梁全桥气动弹性模型模态测试分析

本文详细介绍了大跨缆索承重桥梁全桥气弹模型模态测试分析方法 ,结合这类桥梁全桥模型的结构及模态特征探讨了影响模态测试分析结果的各种因素。并将这些方法应用于主跨为 14 90m的润扬长江公路大桥南汊悬索桥全桥气弹模型模态测试分析 ,得到了较为理想可信的模态测试分析结果。

桥梁高墩气动弹性模型风洞试验的相似律

本文讨论桥梁高墩的气动弹性模型与一般高耸结构的不同之处,给出了此类模型的全部相似准则和进行模型设计与数据处理时所用的比例因子。

悬挑环形廊桥的气动弹性模型试验

针对目前世界上最大悬挑环形玻璃廊桥的抗风设计,建立针对该类桥梁风效应的全气动弹性模型研究方法,以解决基于片条假定的经典桥梁风振理论无法应用于复杂风场下人行桥梁的三维风响应问题.该方法包括根据相似原理选择模型设计参数、针对复杂原型结构系统进行模型的工艺设计以及在风洞中模拟山地地貌造成的大攻角效应.这一方法还包括一种面向设计的计算方法,能够依据荷载效应求算静力等效风荷载分布.结果表明,提出的全气动弹性模型的试验与分析方法对解决复杂风场下复杂桥梁结构的三维风响应问题具有普遍适用性,不但能够提供满足这类结构抗风设计的气动稳定性、设计风荷载与风振加速度等各项参数,而且能够揭示这类结构风效应对结构参数的敏感度,有助于结构的优化设计.

静气动弹性模型的设计和风洞试验

介绍了静气动弹性模型的设计和风洞试验,并提出了利用弹性测力模型在风洞试验中测量到的变形求弹性压力分布的新看法。

基于气动弹性模型风洞试验位移测量结果的桥梁抖振内力计算方法

文章以宁波象山港大桥的全桥气动弹性模型风洞试验为背景,依据试验实测位移数据谱分析的结果,选取竖弯一阶、二阶、三阶振型,侧弯一阶、二阶振型和扭转一阶振型,通过振型分解和叠加的方法,求出不同时刻的振型广义坐标时程信号。提出了如何从气动弹性模型试验中测到的有限截面上抖振位移响应时程推算全桥抖振内力响应的方法。

考虑几何非线性的气动弹性模型缩比方法

随着飞机性能和需求的提高,大展弦比高柔性机翼逐渐成为新型飞机的主要结构形式。这类机翼具有高升阻比、大变形和重量轻等特性,几何非线性效应明显。然而机翼的大展弦比高柔性会带来更大的机翼变形,而机翼大变形则会引起相关的非线性气动弹性行为。为了评估这些非线性气动弹性行为并同时降低设计风险和成本,一般要使用缩比模型进行风洞试验以研究和确认真实飞机的气动弹性特性。基于此,首先使用了传统线性缩比方法来进行缩比,通过刚度质量耦合匹配模态响应法与刚度质量解耦匹配模态响应法这2种线性缩比方法,不断优化缩比结构的设计参数来满足目标缩比值。同时,提出一种动力学有限元模型的非线性静响应-模态协同优化方法,该方法是基于等效静态载荷法的几何非线性气动弹性模型缩比方法,通过2个不同的优化子程序分别匹配全尺寸飞机的非线性静响应和模态振型。结果表明,相比于传统线性缩比模型,考虑几何非线性的缩比模型能够更好地再现全尺寸飞机的非线性气动弹性行为。

基于完全气动弹性模型的冷却塔风致响应风洞试验研究

风荷载是冷却塔设计的控制荷载,完全气动弹性模型风洞试验是研究其风致响应的有效途径。基于此,推导了冷却塔完全气动弹性模型相似关系并用有限元分析方法予以验证,据此相似关系设计并制作了某核电站200 m高超大型冷却塔的1∶400完全气动弹性模型,并在风洞中模拟的B类风场对其风致响应进行测试,试验前对模型的动力特性进行检验。试验结果表明:完全气动弹性模型能较为精确模拟冷却塔结构的质量、刚度和阻尼相似;迎风面的风致变形较大,而其中又以喉部附近最大;背景响应占总响应的主导地位,动力放大效应不明显;风振系数值随高度的增加而减小,各控制点风振系数均值略小于DL/T 5339—2006《火力发电厂水工设计规范》规定值。

海沧大桥气动弹性特性风洞试验研究(英文)

位于东南沿海台风多发地区的厦门海沧大桥是一座中跨达 648m的三跨悬索桥 ,主梁断面采用流线型钢箱梁。通过气动弹性模型风洞试验 ,研究了该桥在运营及五个典型施工状态的颤振稳定性和抖振特性。