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SHFD低速风洞全机测力实验报告

SHFD低速风洞全机测力实验报告
SHFD低速风洞全机测力实验报告

飞行器设计与工程专业综合实验

SHFD低速风洞

全机模型气动力和力矩测量试验报告

院系:

专业:飞行器设计与工程

班级:

学号:

姓名:

风洞试验任务书

姓名:班级:2 学号:指导教师:

完成日期:2015年9月20日

实验小组:第二组

组长:(学号:)

小组成员:

姓名学号

试验任务表

实验风洞:SHFD 时间:

2014.8.31~2015.9.20

试验类型试验状态备注

DSBM-01 标模测力试验

纵向试验

β=00:α=-40~120 ; ?α=20

β=00:α=120~320;?α=40试验风速

V=27m/s 横向实验

α=40:β=-160~160;?β=40

α=80:β=-160~160;?β=40

摘要

本次试验采用SHFD低速闭口回流风洞对DBM-01标准模型在不同迎角及侧滑角下受升力,阻力,侧力,俯仰力矩,滚转力矩,偏航力矩变化情况进行了测量,对SHFD低速风洞进行了详细的介绍,包括风洞的动力系统、控制和数据采集系统等。最后根据模型所受各力随迎角变化情况应用tecplot 软件绘制出Cy-α,Cy-Cx,Mz-Cy,Cz-β,Mx-β,My-β曲线。。

关键词 DBM-01标模测力实验 SHED风洞 tecplot

目录

第一章实验名称与要求 (1)

1.1 实验名称 (1)

1.2 实验要求 (1)

第二章实验设备 (1)

2.1风洞主要几何参数 (1)

2.2流场主要技术指标 (2)

2.3 控制与数据采集系统 (2)

2.4 风洞动力系统 (2)

2.5 DBM-01标准模型 (2)

第三章风洞实验原理 (4)

3.1相对性原理和相似准则 (4)

3.2主要测量过程 (4)

第四章实验方法及步骤 (6)

4.1 了解风洞组成及开车程序 (6)

4.2 制定试验计划 (6)

4.3 模型及天平准备 (6)

4.4实验步骤 (8)

第五章实验数据处理与分析 (9)

5.1干扰修正计算 (9)

5.2实验结果分析 (11)

结论 (21)

参考文献 (22)

第一章实验名称与要求

1.1 实验名称

全机模型气动力和力矩测量

1.2 实验要求

通过低速风洞常规测力试验,深化对空气动力学理论的理解,初步掌握空气动力低速风洞试验技术:常规测力实验设备的使用,了解使用工业控制机对风洞风速和模型姿态角控制和信号采集及处理的基本方法。了解风洞试验数据的修正和处理方法,熟悉低速风洞标模的气动力特性规律和分析方法,初步掌握实验数据曲线的绘制软件的应用,为飞行器设计和空气动力学深入研究奠定。

第二章实验设备

本试验采用沈阳航空工业学院SHFD低速闭口回流风洞(见图1):

2.1风洞主要几何参数

风洞试验段:闭口宽×高×长= 1.2m×1.0m×3m,四角切角。

风洞收缩段:长1m,收缩比n = 8。

风洞稳定段:圆形,截面尺寸直径4m,总长2m。蜂窝器为正六角形孔,对边距20mm,深300mm。阻尼网共6层,20目。

图1 SHFD低速闭口回流式风洞轮廓图

2.2风洞动力系统

变频器驱动三项异步交流电机带动螺旋桨工作。变频器功率75kW;电机为四极,功率75kW。桨叶翼型为RAF-D, -E,共6叶。

2.3控制和数据采集系统

风洞的控制系统是由计工业控制计算机(研华610H)、风速传感器(DCXL-10D)和变频器(SPF-75)组成,用VB语言开发的控制程序,对风速进行闭环控制,风速的控制精度为±0.2m/s。模型姿态控制由计算机、步进电机驱动器(BQH-300Y)和步进电机(110BF003)分别带动模型支撑系统(尾撑和腹撑)做垂直面内转动(称为迎角α)。迎角α转动范围为-15°~+25°,侧滑角由转盘涡轮蜗杆手动控制,β转动范围为-180°~+180°。由旋转编码器实施测量转动角度。

数据采集系统是通过数据采集处理程序驱动,将杆式应变天平受力(或力矩)变形感应到的电压变化信号和压力传感器输出的电压信号,通过信号调理器(XL 2102E )及高精度稳压电源(XL 2101)对信号进行滤波、放大后,送入12位数据采集卡(PCL -818L )变为数字量,进入计算机中央处理器处理。

2.4 风洞流场技术指标

表1 SHFD 风洞流场的主要技术指标 流场技术参数

指标 备注 最大速度V max (m/s ) 50

实验中单位全部采用ISO 国际标准单位制

最小稳定速度V min (m/s ) 5 轴向静压梯度|d Cp /d x | (1/m ) ≤0.005 场系数μi

0.0045

平均气流偏角|α| ≤0.5° 平均气流偏角|β| ≤0.5° 时间稳定性η 0.005 湍流度 ≤0.14%

2.5 DBM-01标准模型

试验模型采用DBM-01标模,模型全钢制造,比例1:3。该模型是国际、国内通用的低速风洞标准模型,具有气动力在较大雷偌数范围内变化不敏感的优良特性,有国内外多个风洞的试验数据可作比较参考。主要参数见表2:

表2: DBM-01标准模型参数表

机 翼

机 身

展弦比 3.0 长

0.6096 m 梢跟比 0

最大直径 0.0508 m 翼型 NACA0003.5-63 长细比

12

面积

0.0413 m 2 平 尾

平均气动力弦 0.1565 m 面积 0.0090 m 2 展长

0.3519 m

翼型

NACA0004-64 全机力矩参考中心

0.375b A

平尾尾臂(平尾A b 4

1到力矩参考中心距离)

0.2347 m

第三章 风洞实验原理

3.1 相对性原理和相似准则

用模型在风洞中进行试验来模拟飞行器在空中的真实飞行应满足相对性原理和相似准则。相对性原理即:在初始条件、物性条件和边界条件相同的情况下,物体在流体中运动所受的力与物体不动而流体以相同速度(大小和方向)相对物体运动时物体所受的力相同。相似性准则即:对于流体动力学实验来说,只要满足模型与真实飞机是几何相似、运动相似、动力相似和热相似的,则两个流场相似。对于低速流动来说,主要相似参数有:

代表粘性影响的雷诺数: μ

ρVl =

Re ;

代表压缩性影响的马赫数: M a = V/a ; 表示流体压力与惯性力之比欧拉数;2

Eu V p

ρ?= ; 物体上的力与惯性力之比 牛顿数2

2Ne l

V F

ρ=

如果绕模型流动与绕实物流动的相似参数相等,那么两者压力系数相同,力系数相同。试验时,让风洞的流场满足主要影响的相似准则,对不满足的相似参数进行修正来保证实现模拟,这样就可以把风洞中模型的力和压力用系数的形式用到真实的物体上。 3.2 主要测量过程

通过调节可控制转速的电机带动螺旋桨产生所需的风速流过支撑在风洞中与真实物体几何相似的模型,用应变天平测量模型所受的6个力分量,再经过数据处理得到空气动力系数。过程如下:

(1) 在无风速V = 0时,采集模型在各个姿态下的各单元的初始记录。 如:阻力、升力和俯仰力矩单元的零读数x 0,y 0和M z 0(mV )。

(2) 风洞开车,改变模型姿态,在试验风速下V = VI 时,采集记录阻力、升力和俯仰力矩单元的读数xi ,yi 和Mzi (mV )。 (3) 用对应的试验值减去初始值:

()0x x K x i x -= ()0y y K y i y -= ()0z i z M z M M K M z -= ………

其中,Kx ,Kxy ,KMz 为天平校准系数,单位为N/mV 和N·m/mV ,由天平校准时给出。

(4) 对采集的数据进行风洞流场的各种修正,得到各分量的气动力系数:纵向的升力系数Cy ,阻力系数Cx 和俯仰力矩系数mz ,横向的侧力系数Cz ,滚 转力矩系数mx 和偏航力矩系数my 。以及各分量的气动导数和气动力特征参数。

qs y C y =

qs x C x = A z z q s b M m = qs z

C z = q s l M m y y =

q s l M m x x = 其中:q 为实验速压,2

22121V RT

p V q a ==

ρ;p a 为当天当地大气压(Pa )

,T 为风洞内空气温度(K ),R 为空气气体常数,取287.05 J/(kg·K);s 为机翼面积(m 2);b A 为机翼平均气动弦(m );L 为机翼翼展。

(5) 存储和输出:按使用需要进行试验数据的显示、输出。一般纵向数据按风轴输出,横向数据按体轴系输出。

第四章实验方法及步骤

4.1 了解风洞组成及开车程序

①了解风洞各部分构造及主要功能。

②了解风洞控制主电源开关的使用。

③了解变频器开启和停车步骤;变频器的远程控制开关位置;变频器工作时的安全注意事项。

④了解计算机测控及数据采集程序,熟悉开车过程、改变模型角度的控制方法和调速方法。

⑤应急停车按钮的正确使用方法。

4.2 制订试验计划

①根据试验任务书编写试验运转计划、确定小组人员分工;

试验风速可取V = 27m/s

纵向试验:侧滑角β= 0°,改变模型迎角α,测量模型的升力、阻力和俯仰力矩,取模型迎角α变化范围为-4°~12°,变化间隔Δα =2°;120~320,变化间隔Δα =4°。大迎角试验中间要更换支杆;

横向试验:在迎角α = 4°、8°时,改变侧滑角β测量模型的侧力、偏航力矩和滚转力矩,取侧滑角β变化范围为-16°~16°,变化间隔Δβ =4°;

②测量试验室当天的大气压强、温度,计算试验雷偌数Re和速压q;

③计算风洞流场及模型各项干扰的修正参数(参照课程大作业)。

4.3 模型及天平准备

①进入试验段内,将转盘上后部的小盖板拆下。用计算机(或控制台)将α角调到-5°,安装弯刀支架和支杆。

②将Φ24六分力杆式应变天平从天平盒中取出,在风洞中先把天平信号线导引穿过支杆孔,然后用双向锁紧螺母将天平紧固在支杆上(天平后键槽向下)。将从支杆孔穿出的天平信号线露出的部分用铝箔或细铜网包裹屏蔽,然后沿着弯刀后面的槽导出到风洞外的接线板上(用胶带辅助定位),按各元标号正确焊接。连接信号调理器和稳压电源,并通电预热30分钟以上。(此项由指导教师进行,

注意:应非常小心,避免磕碰天平和折断天平信号线)

③ 用手对天平加以适当的载荷,从信号调理器读数检查天平各元输出信号符号是否正确,判断连线是否正确。

在天平前端螺纹孔拧入一螺栓,并在螺栓上以柔软细索悬吊不大于10kg 砝码或重物(注意:应轻轻加载,避免对天平的冲击力),从信号调理器读数检查天平Z 方向力元输出信号是否为零。否则,松开双向锁紧螺母,微量旋转天平调整并重新锁紧后再次检查。检查完毕后拆去螺栓。

④ 将模型小心地从箱中取出,拆下头锥。将模型安装在天平上(面向天平看时,天平前键槽在右侧),用螺栓紧固(注意,拧紧力矩不应太大,并用手扶住模型两翼,不使天平受到过大力矩),然后装上头锥。模型安装见图2。

α、β机构

模型

支杆

1.5m

V

图2. 三元模型安装示意图

图3. 模型安装示意图

4.4 实验步骤

①启动风洞控制和数据采集计算机程序,输入模型参数和洞壁干扰修正因子值;

②按试验运转计划,输入当天的大气参数、试验迎角变化范围、变化间隔角度值和实验风速;

③测零读数和各试验角度的静矩Δm z0值;

④状态检查,准备开车;

⑤点击程序开车和测量指令,启动风洞并进入程序控制和测量,直到实验完成,程序自动停车;

⑥调出实验数据并显示曲线,进行初步分析。如结果正确,将迎角α调至下一个试验的初始角度。如进行横向试验,则固定迎角α,以手动方式改变侧滑角β,重复③~⑤实验;

⑦每种状态做7次重复试验,以进行误差分析。全部试验完成后,退出计算机程序;

⑧检查风洞洞体、模型及天平和测试系统、关闭电源。

第五章 实验数据处理与分析

5.1干扰修正计算

5.1.1计算雷诺数

用大气压力计测实验室的大气压强 p=101.5KPa

用温度计测实验室的大气温度 T=25℃ 计算密度 ρ= 1.227 kg/m3 计算速压 q=1/2ρv 2= 447.24Pa

由Re vL

ρμ

=

,室温下,μ=1.84251×510- 且ν=27m/s ,模型机身最大直径L=0.0508m 。

所以Re vL

ρμ

=

=0.9134510? 5.1.2数据修正

实验给定的风速27m/s ,实验旋成体机身最大直径为D=0.0508m , 用大气压力计测实验室的大气压强 p=101.5KPa ,用温度计测实验室的大气温度T=25℃,密度ρ= 1.227 kg/m3,速压q=1/2ρv 2= 447.24Pa ,雷诺数

Re vL

ρμ

=

=0.9134510?以及2.5节中所给出的数以及指导书中的公式计算如下: (1)洞壁阻塞效应修正

固体阻塞系数 1τ=0.84

洞壁阻塞修正系数 4

2332311017.5)0.12.1(107079.096.0--?=???==A V E s 机身ε

4

2

332311065.1)

0.12.1(102413.090.0--?=???==A V E s 机翼

ε 4s s 1082.6-?=+=机翼机翼εεεs

(2)轴向静压梯度影响修正

形状因子 1K =1.005 形状因子 3K =0.8875 机身体积=0.45×机身长度×2)(机身最大直径 =0.45×0.6096×2)0508.0(=0.7079×310-3m 机翼体积=0.7×平均弦长×平均最大厚度×翼展

=0.7×0.1565×0.035×0.1565×0.3519=0.2413×310-3m 机翼水平浮力修正量

047.23005.0102413.0005.10413

.0414

.3431=?????=

=

?dx

dc V

K S

C p xfl π

机身水平浮力修正量

7076

.59005.0107079.08875.00413.0414

.3433=?????=

=

?dx

dc V

K S

C p xfl π

(3)三维闭口风洞尾流阻塞修正系数

尾流阻塞修正系数 w ε=

xm c A

S

4=

xm xm c c 31064.82.140413.0-?=? 阻塞修正系数 xm w s c 341064.81082.6--?+?=+=εεε

(4)洞壁升力效应修正

有效翼展 2947.0=ef l 尾翼区下洗修正 57.02

洞壁诱导速度沿翼弦方向变化的修正系数 12.02

2=b τ

修正因子 124.0=δ 迎角修正量 )21()1()1(4242εδτδτα-???+=??+=?ym b yu b yd C A

S C A

S

)21(10780.4)21(2

.10413

.0124.0)12.01(3εε-?=-??

?+=-ym ym C C

阻力系数修正量 )21()1()1(242242εδτδτ-???+=???+=?ym b yu b xyd C A

S C A S C

)21(10780.4)21(2.10413.0124.0)12.01(232εε-?=-??

?+=-ym ym C C 尾翼区下洗修正 )21(22εδτδτα-==?ym yu pw C A S

C A S

)21(10433.2)21(2

.10413

.0124.057.03εε-?=-???=-ym ym C C

5.2实验结果分析

5.2.1测力数据及曲线

此次实验是在风速27m/s ,雷诺数Re=0.914x105,大气压p=101,5Pa ,温度t=25℃,空气密度ρ= 1.227 kg/m3,速压q=447.24Pa 下进行的。其中纵向实验迎角变化是α=-4°~32°,横向实验α=4°,β=-16°~16°;α=8°,β=-16°~16°。其中横向实验为提高精度做了7次重复实验。

7次实验的实验的数据如下表所示:

表1:第1次实验数据

表2:第2次实验数据

表3:第3次实验数据

表4:第4次实验数据

表5:第5次实验数据

表6:第6次实验数据

表:7:第7次实验数据

横向实验的实验数据如下表所示:

表8:横向实验数据表格(α=4)

表9:横向实验数据表格(α=8)

根据各次的实验数据利用tecplot软件画出Cy—α曲线,Cy—Cx曲线,Mz—Cy曲线,Cz—β曲线,Mx—β曲线,以及My—β曲线,结果如下图:

图5.2.1 Cy—α曲线

《建筑结构试验》实验报告

《建筑结构试验》实验报告 班级: 学号: 姓名: 南昌航空大学土木工程试验中心 二○一○年四月

目录 试验一电阻应变片的粘贴及防潮技术试验二静态电阻应变仪的使用及接桥试验三电阻应变片灵敏系数的测定 试验四简支钢筋混凝土梁的破坏试验

试验一电阻应变片的粘贴及防潮技术 姓名:学号:星期第讲第组 实验日期:年月日同组者: 一、实验目的: 1.掌握电阻应变片的选用原则和方法; 2.学习常温用电阻应变片的粘贴方法及过程; 3.学会防潮层的制作; 4.认识并理解粘贴过程中涉及到的各种技术及要求对应变测试工作的影响。 二、实验仪表和器材: 1.模拟试件(小钢板); 2.常温用电阻应变片; 3.数字万用表; 4.兆欧表; 5.粘合剂:T-1型502胶,CH31双管胶(环氧树脂)或硅橡胶; 6.丙酮浸泡的棉球; 7.镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具; 8.接线柱、短引线 三、简述整个操作过程及注意事项: 1.分选应变片。在应变片灵敏数K相同的一批应变片中,剔除电阻丝栅有形状缺陷,片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片,将电阻值在120±2Ω范围内的应变片选出待用。 2.试件表面处理。去除贴片位置的油污、漆层、锈迹、电镀层,用丙酮棉球将贴片处擦洗干净,至棉球洁白为止,以保证应变片能够牢固的粘贴在试件表面。 3.测点定位。应变片必须准确地粘贴在结构或试件的应变测点上,而且粘贴方向必须是要测量的应变方向。 4.应变片粘贴。注意分清应变片的正、反面,保证电阻栅的中心与十字交叉点对准。应变片贴好后,先检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象,再用数字万用表的电阻档检查应变片有无短路、断路和阻值发生突变(因应变片粘贴不平整导致)的现象。 5.导线固定。接线柱粘帖不要离应变片太远,接线柱挂锡不可太多,导线挂锡一端的裸露线芯不能过长,以31mm为宜。引出线不要拉得太紧,以免试件受到拉力作用后,接线柱与应变片之间距离增加,使引出线先被拉断,造成断路;也不能过松,以避免两引出线互碰

SHFD低速风洞全机测力实验报告报告

飞行器设计与工程专业综合实验 SHFD低速风洞 全机模型气动力和力矩测量试验报告 院系: 专业:飞行器设计与工程 班级: 学号: 姓名:

风洞试验任务书 姓名:班级:2 学号:指导教师: 完成日期:2015年9月20日 实验小组:第二组 组长:(学号:) 小组成员: 姓名学号 试验任务表 实验风洞:SHFD 时间: 2014.8.31~2015.9.20 试验类型试验状态备注 DSBM-01 标模测力试验 纵向试验 β=00:α=-40~120 ; ?α=20 β=00:α=120~320;?α=40试验风速 V=27m/s 横向实验 α=40:β=-160~160;?β=40 α=80:β=-160~160;?β=40

摘要 本次试验采用SHFD低速闭口回流风洞对DBM-01标准模型在不同迎角及侧滑角下受升力,阻力,侧力,俯仰力矩,滚转力矩,偏航力矩变化情况进行了测量,对SHFD低速风洞进行了详细的介绍,包括风洞的动力系统、控制和数据采集系统等。最后根据模型所受各力随迎角变化情况应用tecplot 软件绘制出Cy-α,Cy-Cx,Mz-Cy,Cz-β,Mx-β,My-β曲线。。 关键词 DBM-01标模测力实验 SHED风洞 tecplot

目录 第一章实验名称与要求 (1) 1.1 实验名称 (1) 1.2 实验要求 (1) 第二章实验设备 (1) 2.1风洞主要几何参数 (1) 2.2流场主要技术指标 (2) 2.3 控制与数据采集系统 (2) 2.4 风洞动力系统 (2) 2.5 DBM-01标准模型 (2) 第三章风洞实验原理 (4) 3.1相对性原理和相似准则 (4) 3.2主要测量过程 (4) 第四章实验方法及步骤 (6) 4.1 了解风洞组成及开车程序 (6) 4.2 制定试验计划 (6) 4.3 模型及天平准备 (6) 4.4实验步骤 (8) 第五章实验数据处理与分析 (9) 5.1干扰修正计算 (9) 5.2实验结果分析 (11) 结论 (21) 参考文献 (22)

建筑结构试验实验指导书 土木工程(完整)

建筑结构试验09级实验指导书

说明 一、试验报告必须用墨水笔工整书写,原始记录不得涂改,每个学生必须按时独立完成试验报告,(包括预习思考题及试验作业题)。 二、严格遵守实验室规则: 1.做好试验课前的预习。 2不得动用与本次实验无关的仪器设备。 3试验完毕,清理整理所用仪器设备及环境卫生,填好实验使用登记本,并交给任课老师后方可离开实验室。 4如有仪器设备损坏,按学校有关规定处理。 三、实验指导书所列试验方法均以现行国标和规范为依据。 编者:陈高 2012年5月

目录 实验一等强度梁实验 (1) 一、实验目的: (1) 二、实验原理 (1) 三、实验步骤 (2) 四、实验记录 (3) 实验二纯弯梁实验 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验原理 (4) 三、实验步骤 (5) 四、实验结果 (6) 五、实验记录表格 (7) 实验三同心拉杆实验 (8) 一、实验目的 (8) 二、实验原理 (8) 三、实验步骤 (9) 四、实验记录表格 (9) 实验四:偏心拉杆实验 (10) 一、实验目的 (10) 二、实验原理 (10) 三、实验步骤 (12) 四、实验结果处理 (12) 实验五典型桁架结构静载实验 (14) 一、实验目的 (14) 二、实验原理 (14) 三、实验操作步骤简介 (15) 四、实验记录 (16) 实验六混凝土无损检测实验 (18) 一、实验目的 (18) 二、实验仪器 (18) 三、试验方法及步骤 (18) 四、实验报告 (18) 五、思考题 (18)

实验一 等强度梁实验 一、实验目的: 1、学习应用应变片组桥,检测应力的方法 2、验证变截面等强度实验 3、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法 4、学习静态电阻应变仪的使用方法 二、实验原理 1、电阻应变测量原理 电阻应变测试方法是用电阻应变片测定构件的表面应变,再根据应变—应力关系(即电阻-应变效应)确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。这种方法是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作为传感元件,当构件变形时,电阻应变片的电阻值将发生相应的变化,利用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来,并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压(或电流)信号,由记录仪记录下来,就可得到所测定的应变或应力。 2、测量电路原理 通过在试件上粘贴电阻应变片,可以将试件的应变转换为应变片的电阻变化,但是通常这种电阻变化是很小的。为了便于测量,需将应变片的电阻变化转换成电压(或电流)信号,再通过电子放大器将信号放大,然后由指示仪或记录仪指示出应变值。这一任务是由电阻应变仪来完成的。而电阻应变仪中电桥的作用是将应变片的电阻变化转换成电压(或电流)信号。 3、电桥电路的基本特性 a )在一定的应变范围内,电桥的输出电压U ?与各桥臂电阻的变化率 R R ?或相应的应变片所感受的(轴向)应变) (n ε成线性关系; b )各桥臂电阻的变化率R R ?或相应的应变片所感受的应变)(n ε对电桥输出电压的变化U ?的影响是线形叠加的,其叠加方式为: 相邻桥臂异号, 相对桥臂

风洞试验

风洞实验 科技名词定义 中文名称:风洞实验 英文名称:wind tunnel testing 定义:在风洞中进行模拟飞行器在大气中运动时的空气动力学现象。 应用学科:航空科技(一级学科);飞行原理(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 流体力学方面的风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法;而在昆虫化学生态学方面则是在一个有流通空气的矩形空间中,观察活体虫子对气味物质的行为反应的实验。 目录

编辑本段原理 风洞实验的基本原理是相对性原理和相似性原理。根据相对性原理,飞机在静止 风洞实验 空气中飞行所受到的空气动力,与飞机静止不动、空气以同样的速度反方向吹来,两者的作用是一样的。但飞机迎风面积比较大,如机翼翼展小的几米、十几米,大的几十米(波音747是60米),使迎风面积如此大的气流以相当于飞行的速度吹过来,其动力消耗将是惊人的。根据相似性原理,可以将飞机做成几何相似的小尺度模型,气流速度在一定范围内也可以低于飞行速度,其试验结果可以推算出其实飞行时作用于飞机的空气动力。[1] 编辑本段优点 风洞实验尽管有局限性,但有如下四个优点:①能比较准确地控制实验条 风洞实验 件,如气流的速度、压力、温度等;②实验在室内进行,受气候条件和时间的影响小,模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便;③实验项目和内容多种多样,实验结果的精确度较高;④实验比较安全,而且效率高、成本低。因此,风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面,以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中,都有广泛应用。 编辑本段要求

建筑结构实验报告-2011

±2001/024 建筑结构实验报告(一二三) 题目: 姓名:________学号:________组别:________ 实验指导教师姓名:__________________________ 同组成员:____________________________________ 年月日

实验一量测仪器的参观与操作练习 一、实验目的要求: 二、所列量测应变的机械式仪表、装置有:__________、__________、__________、__________、__________、__________。这些仪器、装置都是量测试样的某一预先选定的原始长度的__________变化值,然后计算其应变值的,该原始长度称为__________。该项指标在上述仪器、装置中分别为__________mm、__________mm、__________mm、__________mm。 三、杠杆应变仪的刻度值为______mm,量程为______mm。 四、量测位移的机械式仪器、装置有:__________、__________、__________和__________。 五、百分表、千分表的区别有:(1)__________(2)__________(3)__________;用它测挠度应配__________、测应变应配__________、测转角应配__________、测力应配__________。 六、所列的非破损检测仪器有(1)__________用途:__________(2)__________用途:__________(3)__________用途:__________(4)__________用途:__________。 七、中型回弹仪在评定混凝土抗压强度时除了用回弹仪测定回弹值外,还需要另外测定混凝土的__________,也就是在测定回弹值后在测区内钻出直径大约______mm,深度稍大于__________的圆孔,然后滴入2%__________溶液,量得不变色部分的深度。 八、超声回弹综合法检测混凝土强度,每个测区应测回弹 ________点,超声_______点,请在测区图上分别画出,并标出 测区尺寸和测点的间距(mm)。测试的顺序应先测__________后 测__________。 九、所列的测震仪器有:

风洞综述(实验流体力学课程设计)

实验空气动力学课程设计(风洞综述) .概念及原理 风洞(wind tunnel ),是能人工产生和控制气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动,并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备,它是空气动力学实验最常用、最有效的工具。它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用在交通运输、房屋建筑、风能利用和环境保护等部门中也得到越来越广泛的应用。 原理: 用风洞作实验的依据是运动的相对性原理。为确保实验准确模拟真实流场,还必须满足相似律的要求。但由于风洞尺寸和动力的限制,通常只能选择一些影响最大的参数进行模拟。此外,风洞实验段的流场品质,如气流速度分布均匀度、平均气流方向偏离风洞轴线的大小、沿风洞轴线方向的压力梯度、截面温度分布的均匀度、气流的湍流度和噪声级等必须符合一定的标准,并定期进行检查测定。 .风洞发展简要回顾 风洞设备的发展大致经历了低速风洞发展阶段、超声速风洞发展阶段、跨声速风洞发展阶段、高超声速风洞发展阶段、风洞设备更新 改造和稳定发展阶段、风洞设备发展适应新需求、探索新概念风洞发展阶段。20世纪90年代,随着经济全球化和型号发展数量的减少,一方面,风洞设备在数量上呈现出过剩状态;另一方面,又缺少能满足未来型号精细化发展要求的高性能风洞。 三.近期风洞改造和建设 工业生产型风洞的更新改造最主要特点是风洞设计的多功能性、可扩展性、技术的先进性,风洞建设也呈现出创新的特点。主要包括:吸收试验段内的大部 分噪声, 提高风洞试验Re或模拟能力等。另外还有:感应热等离子体风洞(通

过高频电发生器以感应偶合的方式将亚声速或超声速射流加热到极高温度(5000C?10000C),这种等离子风洞主要用于防热研究) 四.风洞发展的未来趋势 1)“安静”气流风洞 不仅气动声学风洞需要“安静”的风洞,高品质的任何类型风洞都 需要“安静”的风洞。 2)亚声速高升力飞行风洞风洞Re模拟能力直接影响试验数据的准确性。经过多年论证研究, NAS提出了高升力飞行风洞(HiLiFT )的概念。它是利用磁悬浮推进技术推动试验模型在含有静止气体介质(空气或氮气)的管道中运动,

数据结构实验报告--图实验

图实验 一,邻接矩阵的实现 1.实验目的 (1)掌握图的逻辑结构 (2)掌握图的邻接矩阵的存储结构 (3)验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 (1)建立无向图的邻接矩阵存储 (2)进行深度优先遍历 (3)进行广度优先遍历 3.设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template class MGraph { public: MGraph(DataType a[], int n, int e); ~MGraph(){ } void DFSTraverse(int v); void BFSTraverse(int v); private: DataType vertex[MaxSize]; int arc[MaxSize][MaxSize]; int vertexNum, arcNum; }; #endif MGraph.cpp #include using namespace std; #include "MGraph.h" extern int visited[MaxSize]; template MGraph::MGraph(DataType a[], int n, int e)

{ int i, j, k; vertexNum = n, arcNum = e; for(i = 0; i < vertexNum; i++) vertex[i] = a[i]; for(i = 0;i < vertexNum; i++) for(j = 0; j < vertexNum; j++) arc[i][j] = 0; for(k = 0; k < arcNum; k++) { cout << "Please enter two vertexs number of edge: "; cin >> i >> j; arc[i][j] = 1; arc[j][i] = 1; } } template void MGraph::DFSTraverse(int v) { cout << vertex[v]; visited[v] = 1; for(int j = 0; j < vertexNum; j++) if(arc[v][j] == 1 && visited[j] == 0) DFSTraverse(j); } template void MGraph::BFSTraverse(int v) { int Q[MaxSize]; int front = -1, rear = -1; cout << vertex[v]; visited[v] = 1; Q[++rear] = v; while(front != rear) { v = Q[++front]; for(int j = 0;j < vertexNum; j++) if(arc[v][j] == 1 && visited[j] == 0){ cout << vertex[j]; visited[j] = 1;

试验三风洞试验段速度和压力测定

实验三:风洞实验段速度和压力测定 1、实验目的 测定一座风洞实验段的速度和压力。2、实验仪器与设备 1. 直流式下吹低速风洞,稳定段界面500mm×500mm ,出口矩形界面500mm ×500mm。最高出口流速≤40m/s。 2. 皮托管,修正系数k(已知修正系数),排管压力计,其修正系数为1, 工作液为水,斜角为30°。 3、实验标定原理 风洞试验中,试验段的来流速度是一基本流动参数,必须给出。开口风洞中,一般用风洞出口截面中心位置处的流速指示来流速度。根据不可压缩伯努利方程: 022 1 P V P =+ρ (1) p k V Δ=ρ 2 (2) 皮托管 图1:开口风洞实验段 其中:Δp 为皮托管测得的总压0p 与静压p 之差,为风洞实验段动压。可以由排管压力计读出,k 为皮托管标定系数,ρ为工况下气体密度。由此可以得出风洞实验段的工作压力和速度。 图2:皮托管结构示意图 图3:皮托管测速示意图 4、实验操作步骤 1. 实验前制定实验步骤,确定数据处理的方法。

2.在教师指导下把皮托管安装在低速风洞实验段内,皮托管总压孔应对准 来流方向,不要偏斜。 3.用导管连接皮托管和排管压力计,注意检查导管,不得有破漏或堵塞。 注意斜管压力计的初始读数。 4.启动风洞,调节风洞变频器频率(不小于10Hz为宜),记录排管压力计 的读数。 5.改变风速(变频器频率),重复步骤4,记下10~15组数据。 6.关闭风洞,记录大气压强和室内温度。 7.整理仪器,实验数据交老师签字后离开实验室。 5、实验结果 1.实验原始数据就是酒精柱长度测量值,由排管酒精压力计测量,并填于表1。 排管压力计初始读数:P mm P mm 表1:压差测量值(毫米酒精柱),变频器工作频率f 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 编号 1 f P P0 Δp V 2.画出风洞实验段速度随变频器工作频率变化图。

建筑结构试验心得体会

建筑结构试验心得体会 经过这次的建筑结构试验学习,在学习好理论知识和加强实践操作能力同时,时刻注意培养自己的细心的品质。所谓细节决定成败,我想在此处就可以得到一个很好的验证。下面是管理资源吧小编为大家收集整理的建筑结构试验学习心得,欢迎大家阅读。 建筑结构试验心得体会1土木建筑结构实验是研究和发展结构计算理论的重要实;土木建筑结构实验是土木工程专业的一门专业技术课程;通过本门课程的学习,在理论上我学到许多关于结构实;准的规定进行设计;测量方法:机测法;实验规划阶段实验规划是指导整个实验工作的纲领性技;并根据实验设备的能力确定试件的外形和尺寸;进行试;实验加载测试阶段对试件施加外荷载是整个实验工作的。 土木建筑结构实验是研究和发展结构计算理论的重要实践,从材料的力学性能到验证由各种材料构成不同类型结构和构件的基本计算方法,以及近年来发展的大量大跨、超高、复杂结构的计算理论,都离不开实验研究。因此,土木建筑结构实验在土木建筑结构科学研究和技术革新方面起着重要的作用,与结构设计、施工及推动土木工程学科的发展有着密切的关系。 土木建筑结构实验是土木工程专业的一门专业技术课

程,与材料力学、结构力学、混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础和桥梁结构等课程直接有关,并涉及物理学、机械与电子测量技术、数理统计分析等内容。通过本课程的学习,使我获得土木建筑结构实验方面的基础知识和基本技能,掌握一般建筑结构实验规划设计、结构实验、工程检测和鉴定的方法,以及根据实验结果作出正确的分析和结论的能力,为今后的学习和工作打下良好的基础。 通过本门课程的学习,在理论上我学到许多关于结构实验的知识,建筑结构实验的量方法、程结构实验过程、可靠性鉴定等。土木建筑结构实验中的实验荷载要与结构在实际中的受力情况相一致,实验时的荷载应使结构处于某一种实际可能的最不利的工作情况。当采用等效荷载时,实验荷载的大小要根据相应的等效条件换算得到,同时要注意荷载图式的改变对结构的各种影响。结构实验的加载制度要根据不同的结构按照相应的规范或标准的规定进行设计。 测量方法:机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数,机测法适应性强、简便、可靠、经济,是结构实验中最常用的测量手段。②电测法。通过传感元件把实验需要测量的数据或参数,转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数,经放大器放大,然后进行测量,由指示记录设备记录和显示,这种转换和测量技术称为非电量电测技术,具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。

全机测力风洞试验指导书

一、试验名称: 低速风洞全机模型气动力和力矩测量试验 二、试验目的及要求 通过试验,深化对空气动力学理论的理解,初步掌握空气动力低速风洞试验技术:常规测力试验设备的使用,了解使用工业控制机对风洞风速和模型姿态角控制和信号采集及处理的基本方法。了解风洞试验数据的修正和处理方法,初步掌握低速风洞测力的空气动力特性的规律和分析方法,试验数据曲线的绘制软件的应用。 三、试验设备 本次试验采用沈阳航空工业学院SHDF低速闭口回流风洞(见图1): 1、风洞主要几何参数 风洞试验段:闭口宽×高×长= 1.2m×1.0m×3m,四角切角。 风洞收缩段:收缩比n = 8,长1m。 风洞稳定段:圆形,截面尺寸直径4m,总长2m。蜂窝器为正六角形孔,对边距20mm,深300mm。阻尼网共6层,20目。 图1 SHDF低速风洞平面图 2、风洞动力系统 变频器驱动三项异步交流电机带动螺旋桨工作。变频器功率75kW;电机为四极,功率75kW。桨叶翼型为RAF-D, -E,共6叶。

3、控制和数据采集系统 风洞的控制系统是由计工业控制计算机(研华610H)、风速传感器(DCXL-10D)和变频器(SPF-75)组成,用VB语言开发的控制程序,对风速进行闭环控制,风速的控制精度为±0.2m/s。模型姿态控制由计算机、步进电机驱动器(BQH-300Y)和步进电机(110BF003)分别带动模型支撑系统(尾撑和腹撑)做垂直面内转动(称为迎角α)。迎角α转动范围为-15°~+25°,侧滑角由转盘涡轮蜗杆手动控制,β转动范围为-180°~+180°。由旋转编码器实施测量转动角度。数据采集系统是通过数据采集处理程序驱动,将杆式应变天平受力(或力矩)变形感应到的电压变化信号和压力传感器输出的电压信号,通过信号调理器(XL 2102E)及高精度稳压电源(XL 2101)对信号进行滤波、放大后,送入12位数据采集卡(PCL-818L)变为数字量,进入计算机中央处理器处理。 4、DFD风洞流场的主要技术指标 5、DBM-4041标准模型 试验采用的模型为4041标准模型,为全钢制模型,模型比例1:3。该模型是国际、国内通用的低速风洞标准模型,具有气动力在较大雷偌数范围内变化不敏感的优良特性,而且有国内外多个风洞的试验数据可作比较参考。主要参数如下:

工程结构综合实验

1(1) 《工程结构综合试验》 实验报告 姓名 学号 实验分组 专业班级 系别 指导老师 试验日期 盐城工学院土木工程学院

第一部分试验基础知识 1、结构试验的任务 2、建筑结构试验的作用 3、建筑结构试验的分类 4、结构静力试验分哪两种?各自的作用又是什么?

5、结构动力试验的作用?目前有哪些结构动力试验的方法? 6、真型试验、模型试验的概念?二者的优缺点? 7、电阻应变片的结构层及其作用? 8、简述试件试件时如何确定试件数量? 9、在进行结构动力模型试验试件设计时,相似条件有哪些? 10、常见的结构静力试验有哪些?

第二部分试验 实验一、常用仪器设备的认识 一、试验目的 1、了解建筑结构常用试验方法及其特点; 2、了解加载仪器设备的基本原理; 3、掌握常用仪器设备的使用方法。 二、结构实验室现有各种仪器设备的性能和用途 1、500t长柱压力机:压板间最大净高4米,加荷500t以内,液压伺服系统控制,电脑自动数据 采集。可以做4米以下长度,500t以内吨位的各类长短柱的静压试验;配上特制的加载大梁,可以做各类受弯构件的静载试验。 2、20t千斤顶加载反力架:可以可以做各类受弯构件的静载试验和2米以下、20t以内各类柱的 轴压试验。 3、20t电液伺服加载反力架:可以可以做各类受弯构件的静载试验和2米以下、20t以内各类柱 的轴压试验,以及20t以内的轴向拉伸试验。 4、WYC-300万能试验机:可以做300t以内的混凝土试块、砂浆试块的抗压试验。 5、WYC-60万能试验机:可以做60t以内的拉伸、压缩试验。 6、应变仪:DT515、DH3818、DH3816,作用:测量混凝土应变、钢筋应变,配位移计测位移。 三、画出常用拟静力试验装置 加载设备:双向千斤顶;反力墙;试验台座;荷载架等;如图示: (a)墙片试验装置(b)梁式构件试验装置

风洞试验

什么是风洞 风洞一般称之为风洞试验。简单地讲,就是依据运动的相对性原理,将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据。这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。简单的说,风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。至于我们国家的风洞为什么会选择建在大山深处,那是历史原因造成的。 发达国家如何发展空气动力学 空气动力学是目前世界科学领域里最为活跃、最具有发展潜力的学科之一。世界各发达国家对空气动力学的发展都给予了高度重视,不惜花费巨额资金建设空气动力试验设施并开展研究工作。 美国早在80年代中期出台的震撼全球的超级跨世纪工程——“星球大战”计划中,就曾把作为基础学科的空气动力学放在非常突出的重要位置上。的确,如果不先在空气动力学上获得重大突破,这个将耗资1万亿美元的超级工程,很多关键技术将无法解决。紧接着在1985年发表的“美国航空航天2000年”中,也把空气动力学列为需要解决的七个问题中的第一个。而剩下的六个问题中还有四个与空气动力学有关。这使美国花费巨额投资研制了每秒20亿次的超级计算机专门为空气动力学研究服务。 前苏联在“十月革命”胜利后的第二年,列宁就下令组建了国家空气动力研究机构——中央流体动力研究院,并任命“俄罗斯航空之父”茹可夫斯基担任院长,这一决策为前苏联成为世界上另一个航天大国奠定了坚实的基础。二次大战之前,斯大林曾下令建造了世界上第一座可用于进行整架飞机试验的全尺寸风洞。与美国相比,前苏联在空气动力学的整体水平上毫不逊色,甚至在许多方面都领先于美国,它在航空航天领域取得的一系列成就足以说明这一点。 英、法两国在二次大战前均为名列前茅的老牌航空先进国家,然而战后他们突然发现自己比美、苏等国落后了一截,于是两国重振旗鼓、奋起直追。在战后第二年,法国政府便决定把因战争和被占领分散到全国各地的研究机构组织到一起,组建了国家空气动力研究机构,并在阿尔卑斯山腹地开始创建莫当试验中心,堪称世界一流的大功率空气动力试验风洞设备。曾经发明了世界上第一座风洞的英国人更是不甘落后,除了政府加强对空气动力学的领导规划之外,充分利用大学进行基础学科的研究。据有关资料透露,在英国的46所大学里,至少有30个以上高水平的空气动力研究试验室。 日本在战后受到限制的情况下,航空工业曾有过长达8年的空白。但在此期间,其基础研究——空气动力学则进展神速。仅60年代,就先后仿制出11种飞机,自行设计8种飞机。

钢结构实验报告记录

钢结构实验报告记录

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L ENGINEERING 《钢结构基本原理》试验课程作业 H型柱轴心受压试验报告 试验名称等边角钢轴心受压整体稳定试验小组成员 理论课教师吴明儿 试验日期2014年10月21日

《钢结构基本原理》试验课程作业COLLEGE OF CIVIL ENGINEERING 目录 一、试验目的.............................................................................................................................. - 2 - 二、实验原理.............................................................................................................................. - 2 - 1、基本微分方程 ........................................................................................................ - 2 - 2、扭转失稳欧拉荷载 ................................................................................................ - 2 - 3、稳定性系数计算公式 ............................................................................................ - 3 - 4、柱子?λ -曲线 ..................................................................................................... - 3 - 三、实验设计:.......................................................................................................................... - 4 - 1、试件设计 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 2、支座设计 ................................................................................................................ - 4 - 3、测点布置 ................................................................................................................ - 5 - 4、加载装置设计 ........................................................................................................ - 5 - 四、实验准备.............................................................................................................................. - 6 - 1、试件截面实测 ........................................................................................................ - 6 - 2、材料拉伸试验:给出屈服强度、弹性模量......................................................... - 8 - 3、试件对中 ................................................................................................................ - 8 - 4、测点检查 ................................................................................................................ - 8 - 5、采用实测截面和实测材料特性进行承载力计算................................................. - 8 - 五、试验结果初步分析.............................................................................................................. - 9 - 1、试验现象 ................................................................................................................ - 9 - 2、荷载-应变曲线 ..................................................................................................... - 10 - 3、荷载-位移曲线; ................................................................................................. - 11 - 4、实测极限承载力比较 .......................................................................................... - 11 - 6、分析试验结果和理论值之间的差异,分析产生这种差异的原因................... - 11 - 六、试验结果深入分析............................................................................................................ - 12 -

数据结构实验报告

实验报告手册 课程名称:数据结构指导教师: 专业:计算机科学与技术20年—20年第学期 姓名:学号: 年级:级班级:

实验报告内容 实验题目:线性表及其应用 实验目的:掌握线性表的定义,掌握不同存储结构及基本运算 实验要求:实现约瑟夫(Joseph)问题描述:约瑟夫(Joseph)问题描述为:编号为1,2,3,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,从第s个人开始从1报数,数到第m的人出列;然后从它在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。设计一个程序求出列顺序。 实验器材:计算机 实验电路图/程序流程图: (1)利用链表 (2)利用数组

实验步骤/程序源代码: //利用链表 #include #include #include typedef int ElemType; typedef struct SingleNode { ElemType data; struct SingleNode *next; }SLL,*LinkList; int main() { SLL *head ,*use,*temp; int i,n,m,k,a=0; printf("请输入总人数n:"); scanf("%d",&n); printf("从第m个人开始数起,请输入m:");

scanf("%d",&m); printf("数到第k个人,该人出列,请输入k:"); scanf("%d",&k); head = use = (SLL *) malloc(sizeof(SLL));//建立链表,形成链表头 head->data = 1; for (i = 2; i <= n; i++)//形成其余的n-1个 { use->next = (SLL *) malloc(sizeof(SLL)); use = use->next; use->data = i;//第i个置编号i } use->next = head;//末首相连,形成环 printf("人员序号为:"); //输出人员的序号 temp=head; for(i=0;idata); temp=temp->next; } printf("\n"); for(i=0;inext; } printf("人员出列顺序为:"); while (n) { for (i = 1; i < k; i++)//掠过k-1个 use = use->next; temp = use->next;//temp指向第k个 use->next = temp->next;//第k个从环中脱钩 printf("%d ", temp->data); free(temp);//释放第k个表元占用的空间 n--; } printf("\n"); return 0; } //利用数组 #include #include int main() { int i,k,m,n,num[50],*p;

风洞试验概述_黄本才

第六章 风洞实验概述 风洞试验是依据运动的相似性原理,将被试验对象(飞机、大型建筑、结构等)制作成模型或直接放置于风洞管道内,通过驱动装置使风道产生一股人工可控制的气流,模拟试验对象在气流作用下的性态,进而获得相关参数,以确定试验对象的稳定性、安全性等性能。 世界上公认的第一个风洞是英国人于1871年建成的。美国的莱特兄弟于1901年制造了试验段0.56米见方、风速12m/s的风洞,从而于1903年发明了世界上第一架实用的飞机。风洞自19世纪后期问世以后,为风效应研究创造了良好的试验条件,开始了风对建筑物的破坏作用的研究。1894年,丹麦J. O. V. Irminger在风洞中测量了建筑物模型的表面风压。 风洞的大量出现是在20世纪中叶,随着工业技术的发展,风洞试验(主要是低速风洞)从航空航天领域扩大到一般工业部门。到了20世纪20年代,Jaray将空气动力学理论应用于汽车外形设计,以降低汽车的气动阻力系数。例如,当汽车速度达到180km/h时,空气阻力可占总阻力的1/3。对小汽车模型进行风洞试验,合理修形,可使气动阻力减小75%。 20世纪30年代,英国国家物理试验室(NPL)在低湍流度的航空风洞中进行了风对建筑物和构筑物影响的研究工作,指出了在风洞中模拟大气边界层湍流结构的重要性。1934年,德国L.Prandtl在哥廷根流体力学研究所(AVA)建造了世界上第一座环境风洞,开展环境问题的试验研究。20世纪50年代末,丹麦M. Jensen对于风洞模型相似律问题作了重要阐述,认为必须模拟大气边界层气流的特性。另外,美国J. E. Cermak在科罗拉多州大学和加拿大A.G.Davenport在西安大略大学分别建成了长试验段的大气边界层风洞,标志着对风工程有了专门的模拟试验研究设备。从20世纪80年代开始,大气边界层风特性的模拟技术,特别是大尺度湍流的模拟技术有了较大的发展,另外一些专用的实验设备及测试仪器的研制成功,使风洞中模拟各种气象、地面及地形条件的范围扩大以及研究空气污染和风载、风振问题的能力提高。 对建筑物模型进行风载荷试验,从根本上改变了传统的设计方法和规范,大型建筑物如大桥、电视塔、大型水坝、高层建筑群、大跨度屋盖等超限建筑和结构,我国结构风荷载规范建议进行风洞试验。对于大型工厂、矿山群等也可以做成模型,在风洞中进行防止污染和扩散的试验。 §4-1 风洞实验基础 一、风洞 风洞就是用来产生人造气流(人造风)的管道。在该管道中能造成一段气流均匀流动的区域,利用这一经过标定的流场,可以进行各种有关学科的科研活动。风洞种类繁多,有不同的分类方法。按行业分,有航空风洞和工业风洞;按实验段气流速度大小来区分,可以分为低速、高速和高超声速风洞;按回路分类,风洞可分为直流式、回流式;按运行时间分类,风洞可分为连续式、暂冲式。 近年来,由于工程材料及施工方法的大幅进步,工程设计逐步走向轻质量、大跨度及超高度的方向发展,使得在传统上地震力为结构的主要水平荷重观念逐渐改变。风荷重成为超高层建筑、体育场馆大跨屋盖、斜拉桥等结构的主要水平荷载。除此之外,由于环保意识的加强,社会上对于生活质量的要求,使得工业废气的排放及都市中大型建筑物造成环境微气候的改变,亦成为工程界必须予以重视的课题。为此,应运而生出现了许多大气边界层风洞(BLWT)。在这种风洞中,试验段的气流并不是均匀的,从风洞底板向上,速度逐渐增加,模拟地表风的运动情况(称为大气边界层)。大气边界层风洞是工业风洞的一种,为低速

风洞试验

风洞试验 建筑风洞试验就是对于外形比较复杂的风致敏感建筑,现行荷载规范中没有可供借鉴的体型系数,采用一定比例缩小的刚性模型,研究风荷载对于建筑的荷载作用。在刚性模型表面密布气孔,采用一定的风速作用于模型,根据各气孔承担的风压力,折算出此处的平均压力系数(=荷规中体型系数x高度变化系数)。 风洞试验一般出两个报告,《风洞测压试验报告》和《风致振动分析报告》, 《风洞测压试验报告》给出平均压力系数和极值压力,平均压力系数=体型系数X高度变化系数,主要用于整体结构计算,考察整体结构在风荷载作用下的受力状况,发现敏感部位;极值压力=体型系数X高度变化系数X阵风系数X基本风压,主要用于维护结构风力较大部位的计算。 《风致振动分析报告》给出等效静力风荷载,作为结构设计的风荷载取值,可以直接使用。关键是理清各分区数值的正负号、合理归并方便施加荷载。 报告中一般假定,作用于测量表面向板内的压力,为正值,背离测量表面向板外的吸力,为负值。 对于开敞的结构,比如体育场(以下都以体育场为例来说明),通常给出,作用于外表面的值和内表面的值。 外表面为正值,表示风对板有向板内的压力,即向体育场内部的压力; 外表面为负值,表示风对板有向板外的吸力,即向体育场外部的吸力; 内表面为正值,表示风对板有向板内的压力,即向体育场外部的压力; 内表面为负值,表示风对板有向板外的吸力,即向体育场内部的吸力; 要得到作用于体育场的向内的最大作用力,应该是取同一风向下,等效静力风荷载外表面的正值和内表面的负值绝对值相加;作用于体育场的向外的最大作用力,应该为同一风向下,等效静力风荷载外表面的负值和内表面的正值绝对值相加。然后综合得到某个分区某个风向下,向体育场内和向体育场外的最大值作为此分区此方向下的风荷载取值,就是可以直接施加的荷载值,单位kN/m2。 另一种表述为用外表面的数值减去内表面的数值,带着正负号,那么 若外表面为正,内表面为负,得到正值,即向内的最大压力; 若外表面为负,内表面为负,得到负值,即向外的最大吸力; 若内外表面数值等号,其作用方向相反,则抵消部分作用力,变小,不必考虑。 所以采用外表面数值减去内表面数值的方法得到的最大正负值就为所需数值。 一般为简化计算,可以将多个分区合并,将多个风向合并,根据建筑物外型特点,最后综合为比如4个风荷载工况,分别施加荷载。 这么说是有点绕,但是自己动手总结出来后,我自己是清楚明白了很多,也许您结合某个具体工程可能会清楚

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