斜拉索表面粗糙度對干索馳振的影響
發(fā)布時間：2019-09-20 04:59
【摘要】：新服役的斜拉索表面由一層較為光滑的聚乙烯材料包裹,但隨著服役時間的增長,受風化和灰塵粘附等原因的影響,使斜拉索表面粗糙度變大。斜拉索粗糙度的改變對其氣動穩(wěn)定性的影響如何,是該文重點研究的問題。該文通過包裹不同工業(yè)砂紙的方式來改變斜拉索表面的粗糙度,利用SJ-410表面粗糙度測量儀測試了這些模型的粗糙度,通過自由振動風洞試驗,研究了表面粗糙度對高雷諾數(shù)下斜拉索振動的影響,結(jié)果表明:表面粗糙度的增大對斜拉索的振動具有抑制作用;隨著斜拉索模型表面粗糙度的增加,雷諾數(shù)效應減弱,臨界雷諾數(shù)減小。
【圖文】：
索馳振的影響時，對粗糙度只是定性的描述，而沒有對斜拉索模型的表面粗糙度進行定量的描述。定性描述更多的只能為我們提供理論依據(jù)，但是應用在具體實橋中，就必須要有對粗糙度的定量評價指標。針對以上研究的不足之處，本研究通過在斜拉索表面包裹工業(yè)砂紙，來改變表面粗糙度，同時利用SJ-410表面粗糙度測量儀，測定了各種模型的表面粗糙度，通過風洞試驗，研究了粗糙度與振動的關(guān)系。1風洞試驗本試驗在石家莊鐵道大學風工程研究中心進行，該風洞是一座單回路雙試驗段回/直流大氣邊界層風洞，風洞三維示意圖如圖1所示。該試驗模型放置在高速試驗段進行。本試驗采用了手持式溫濕度儀表以準確計算出試驗過程中實際的雷諾數(shù)。采用皮托管-掃描閥風速采集系統(tǒng)來測量試驗風速。整個位移測試系統(tǒng)由力傳感器、激光位移計、東華數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)采集軟件及電子計算機等構(gòu)成。模型區(qū)在40m/s和65m/s時的湍流度不大于0.16%[11]。在風速40m/s時模型區(qū)的湍流度分布如圖2所示。圖1風洞三維示意圖Fig.1Sketchofwindtunnel圖2模型區(qū)湍流度(尺寸單位：mm；湍流度單位：%)Fig.2Turbulenceintensityinmodelarea(dimensionunit:mm;turbulenceintensityunit:%)模型的材質(zhì)為有機玻璃管，D=120mm，L=1700mm，兩端設(shè)置端板，在模型表面粘貼不同粗糙度的砂紙來改變表面的粗糙狀態(tài)。以風洞外壁的轉(zhuǎn)盤機構(gòu)作為外部支架，通過8根彈簧將剛性模型水平放置并且與來流方向垂直懸掛在風洞中，將4個測力傳感器分別與模型下方的4根彈簧相連，通過測量彈簧的反力，，來獲得模型的位移。模型安裝圖如圖3所示。模型表面嚴密包裹工業(yè)砂紙，砂紙的型號分別為5000目(編號為C1)、3000目(編號為C2)、600目(編號為C3)，用粗糙度儀對砂紙粗糙度測量，粗糙
洞試驗，研究了粗糙度與振動的關(guān)系。1風洞試驗本試驗在石家莊鐵道大學風工程研究中心進行，該風洞是一座單回路雙試驗段回/直流大氣邊界層風洞，風洞三維示意圖如圖1所示。該試驗模型放置在高速試驗段進行。本試驗采用了手持式溫濕度儀表以準確計算出試驗過程中實際的雷諾數(shù)。采用皮托管-掃描閥風速采集系統(tǒng)來測量試驗風速。整個位移測試系統(tǒng)由力傳感器、激光位移計、東華數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)采集軟件及電子計算機等構(gòu)成。模型區(qū)在40m/s和65m/s時的湍流度不大于0.16%[11]。在風速40m/s時模型區(qū)的湍流度分布如圖2所示。圖1風洞三維示意圖Fig.1Sketchofwindtunnel圖2模型區(qū)湍流度(尺寸單位：mm；湍流度單位：%)Fig.2Turbulenceintensityinmodelarea(dimensionunit:mm;turbulenceintensityunit:%)模型的材質(zhì)為有機玻璃管，D=120mm，L=1700mm，兩端設(shè)置端板，在模型表面粘貼不同粗糙度的砂紙來改變表面的粗糙狀態(tài)。以風洞外壁的轉(zhuǎn)盤機構(gòu)作為外部支架，通過8根彈簧將剛性模型水平放置并且與來流方向垂直懸掛在風洞中，將4個測力傳感器分別與模型下方的4根彈簧相連，通過測量彈簧的反力，來獲得模型的位移。模型安裝圖如圖3所示。模型表面嚴密包裹工業(yè)砂紙，砂紙的型號分別為5000目(編號為C1)、3000目(編號為C2)、600目(編號為C3)，用粗糙度儀對砂紙粗糙度測量，粗糙度指標選用取樣長度內(nèi)縱坐標Z(X)絕對值的期望Pa。經(jīng)測試光滑模型Pa=0.51mm，C1砂紙Pa=5.36mm，C2砂紙Pa=5.84mm，C3砂紙Pa=11.24mm。砂紙實物圖如圖4所示，試驗雷諾數(shù)如表1。
【作者單位】： 石家莊鐵道大學土木工程學院;石家莊鐵道大學大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制研究所;河北省大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金面上項目(51378323/E080802) 河北省杰出青年科學基金項目(E2014210138)
【分類號】：U441.3
本文編號：2538558
【圖文】：
索馳振的影響時，對粗糙度只是定性的描述，而沒有對斜拉索模型的表面粗糙度進行定量的描述。定性描述更多的只能為我們提供理論依據(jù)，但是應用在具體實橋中，就必須要有對粗糙度的定量評價指標。針對以上研究的不足之處，本研究通過在斜拉索表面包裹工業(yè)砂紙，來改變表面粗糙度，同時利用SJ-410表面粗糙度測量儀，測定了各種模型的表面粗糙度，通過風洞試驗，研究了粗糙度與振動的關(guān)系。1風洞試驗本試驗在石家莊鐵道大學風工程研究中心進行，該風洞是一座單回路雙試驗段回/直流大氣邊界層風洞，風洞三維示意圖如圖1所示。該試驗模型放置在高速試驗段進行。本試驗采用了手持式溫濕度儀表以準確計算出試驗過程中實際的雷諾數(shù)。采用皮托管-掃描閥風速采集系統(tǒng)來測量試驗風速。整個位移測試系統(tǒng)由力傳感器、激光位移計、東華數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)采集軟件及電子計算機等構(gòu)成。模型區(qū)在40m/s和65m/s時的湍流度不大于0.16%[11]。在風速40m/s時模型區(qū)的湍流度分布如圖2所示。圖1風洞三維示意圖Fig.1Sketchofwindtunnel圖2模型區(qū)湍流度(尺寸單位：mm；湍流度單位：%)Fig.2Turbulenceintensityinmodelarea(dimensionunit:mm;turbulenceintensityunit:%)模型的材質(zhì)為有機玻璃管，D=120mm，L=1700mm，兩端設(shè)置端板，在模型表面粘貼不同粗糙度的砂紙來改變表面的粗糙狀態(tài)。以風洞外壁的轉(zhuǎn)盤機構(gòu)作為外部支架，通過8根彈簧將剛性模型水平放置并且與來流方向垂直懸掛在風洞中，將4個測力傳感器分別與模型下方的4根彈簧相連，通過測量彈簧的反力，，來獲得模型的位移。模型安裝圖如圖3所示。模型表面嚴密包裹工業(yè)砂紙，砂紙的型號分別為5000目(編號為C1)、3000目(編號為C2)、600目(編號為C3)，用粗糙度儀對砂紙粗糙度測量，粗糙
洞試驗，研究了粗糙度與振動的關(guān)系。1風洞試驗本試驗在石家莊鐵道大學風工程研究中心進行，該風洞是一座單回路雙試驗段回/直流大氣邊界層風洞，風洞三維示意圖如圖1所示。該試驗模型放置在高速試驗段進行。本試驗采用了手持式溫濕度儀表以準確計算出試驗過程中實際的雷諾數(shù)。采用皮托管-掃描閥風速采集系統(tǒng)來測量試驗風速。整個位移測試系統(tǒng)由力傳感器、激光位移計、東華數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)采集軟件及電子計算機等構(gòu)成。模型區(qū)在40m/s和65m/s時的湍流度不大于0.16%[11]。在風速40m/s時模型區(qū)的湍流度分布如圖2所示。圖1風洞三維示意圖Fig.1Sketchofwindtunnel圖2模型區(qū)湍流度(尺寸單位：mm；湍流度單位：%)Fig.2Turbulenceintensityinmodelarea(dimensionunit:mm;turbulenceintensityunit:%)模型的材質(zhì)為有機玻璃管，D=120mm，L=1700mm，兩端設(shè)置端板，在模型表面粘貼不同粗糙度的砂紙來改變表面的粗糙狀態(tài)。以風洞外壁的轉(zhuǎn)盤機構(gòu)作為外部支架，通過8根彈簧將剛性模型水平放置并且與來流方向垂直懸掛在風洞中，將4個測力傳感器分別與模型下方的4根彈簧相連，通過測量彈簧的反力，來獲得模型的位移。模型安裝圖如圖3所示。模型表面嚴密包裹工業(yè)砂紙，砂紙的型號分別為5000目(編號為C1)、3000目(編號為C2)、600目(編號為C3)，用粗糙度儀對砂紙粗糙度測量，粗糙度指標選用取樣長度內(nèi)縱坐標Z(X)絕對值的期望Pa。經(jīng)測試光滑模型Pa=0.51mm，C1砂紙Pa=5.36mm，C2砂紙Pa=5.84mm，C3砂紙Pa=11.24mm。砂紙實物圖如圖4所示，試驗雷諾數(shù)如表1。
【作者單位】： 石家莊鐵道大學土木工程學院;石家莊鐵道大學大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制研究所;河北省大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金面上項目(51378323/E080802) 河北省杰出青年科學基金項目(E2014210138)
【分類號】：U441.3
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1 崔亨進;冬季公路的物理防滑研究[D];大連交通大學;2008年
本文編號：2538558
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