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基于多元气动模型的迎角-空速互补估计方法
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作者 阚梦怡 李荣冰 何梓君 《航空计算技术》 2024年第2期41-46,共6页
基于现有机载系统与设备信息,研究与机载大气数据系统非相似的大气数据估计方法,能提高大气数据系统可靠性,进一步保障飞行安全。以民用飞机为背景,通过对逐步回归分析方法进行优化,利用风洞试验数据和飞行数据,构建了多元气动模型;以... 基于现有机载系统与设备信息,研究与机载大气数据系统非相似的大气数据估计方法,能提高大气数据系统可靠性,进一步保障飞行安全。以民用飞机为背景,通过对逐步回归分析方法进行优化,利用风洞试验数据和飞行数据,构建了多元气动模型;以飞机升力系数与动压转换关系为核心,融合大气数据传感器和机载设备信息,研究了一种迎角-空速互补估计方法。经某型民用飞机气动模型和飞行数据仿真验证试验,该方法的空速估计误差优于1.14 m/s,迎角估计误差优于0.17°,具有良好的工程应用参考价值。 展开更多
关键词 民用飞机 大气数据 气动模型 逐步回归
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气动模型在现代气动试验设计中的应用研究 被引量:11
2
作者 唐志共 王文正 +1 位作者 陈功 袁先旭 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期172-176,共5页
简要比较分析了MDOE方法相对于传统OFAT方法的优势,研究了MDOE方法的关键影响因素。研究表明气动模型是现代试验设计的关键因素之一,提出基于气动模型的试验设计新方法。为此,文章研究了一类带电缆罩的轴对称飞行器的气动数学模型,并以... 简要比较分析了MDOE方法相对于传统OFAT方法的优势,研究了MDOE方法的关键影响因素。研究表明气动模型是现代试验设计的关键因素之一,提出基于气动模型的试验设计新方法。为此,文章研究了一类带电缆罩的轴对称飞行器的气动数学模型,并以三角级数的形式给出了模型的通用形式。以某飞行器为对象,以饱和D-最优为准则,分别采用三角级数模型和常用的响应面模型,开展了气动模型对现代试验设计的影响研究,验证了气动数学模型在现代试验设计中的重要作用以及试验设计新方法的有效性,获得了有价值的研究结果。 展开更多
关键词 现代试验设计方法 气动模型 风洞试验 飞行器
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基于大振幅谐波运动的非定常气动模型风洞实验验证 被引量:3
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作者 史志伟 吴根兴 黄达 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期650-654,共5页
利用大振幅动态实验装置,完成了某飞机在给定支撑角下的单独滚转大振幅谐波振荡实验;基于所获得的实验数据,应用模糊逻辑建模方法建立了单独滚转运动的非定常气动力模型;应用等效缩减频率计算方法,计算了飞机模型按锯齿波运动时等效缩... 利用大振幅动态实验装置,完成了某飞机在给定支撑角下的单独滚转大振幅谐波振荡实验;基于所获得的实验数据,应用模糊逻辑建模方法建立了单独滚转运动的非定常气动力模型;应用等效缩减频率计算方法,计算了飞机模型按锯齿波运动时等效缩减频率的变化,并带入非定常气动力模型中进行仿真计算;最后与实验测量获得的锯齿波运动气动力数据进行了比较。研究结果表明,仿真计算结果与实验测量结果符合较好,反映出用大振幅谐波振荡实验数据建立的滚转运动非定常气动力模型能很好地反映模型的滚转运动非定常气动特性。 展开更多
关键词 谐波运动 非定常气动模型 等效缩减频率 风洞实验
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基于非定常气动模型的翼型动态响应计算 被引量:2
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作者 宋辰瑶 徐国华 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期28-34,共7页
基于附着流状态下的旋翼非定常翼型气动模型,给出了计算该状态下的翼型非定常升力、阻力和俯仰力矩的数值计算方法。该方法采用半经验指数响应公式,将响应分为环量和非环量载荷部分,利用数值离散来得到非定常气动响应。应用该方法,分别... 基于附着流状态下的旋翼非定常翼型气动模型,给出了计算该状态下的翼型非定常升力、阻力和俯仰力矩的数值计算方法。该方法采用半经验指数响应公式,将响应分为环量和非环量载荷部分,利用数值离散来得到非定常气动响应。应用该方法,分别进行了法向力、弦向力和俯仰力矩等的算例计算,并与可得到的试验数据进行了对比,验证了方法的有效性。同时,还对缩减频率和马赫数对法向力和俯仰力矩的影响进行了计算和分析,得出了一些结论。 展开更多
关键词 气动模型 非定常 响应计算 翼型 动态 数值计算方法 经验指数 数值离散 试验数据 法向力 流状态 力矩 俯仰 动响应 马赫数 环量 旋翼
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MDO环境下的BWB气动模型及在概念设计中的应用
5
作者 林宇 王和平 +2 位作者 陈迎春 袁昌盛 张彬乾 《航空计算技术》 2009年第6期42-45,共4页
提出了MDO环境下分析亚音速BWB布局的气动模型建立途径,以升力面理论为基础,修正型阻、波阻与涡升力的影响,来分析非常规布局的气动特性,实现了比传统概念设计方法更高的分析精度和比CFD快得多的计算速度。通过与大展弦比平直机翼和小... 提出了MDO环境下分析亚音速BWB布局的气动模型建立途径,以升力面理论为基础,修正型阻、波阻与涡升力的影响,来分析非常规布局的气动特性,实现了比传统概念设计方法更高的分析精度和比CFD快得多的计算速度。通过与大展弦比平直机翼和小展弦比三角翼实验数据的对比,验证了分析模型的有效性;并将其应用于一个亚音速BWB布局的概念设计优化过程,实现了基本的气动/结构一体化设计。可靠的分析模型的建立将成为BWB布局飞机多学科设计优化的坚实基础。 展开更多
关键词 气动模型 翼身融合布局 多学科设计优化 概念设计
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用解析法建立斜轴式风力机气动模型
6
作者 杨永跃 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1997年第6期108-111,共4页
应用数学解析方法讨论了斜轴式风力机的风能接收情况。并根据动量-叶素理论推演出了斜轴式风力机的简化气动模型。该模型的建立,为斜轴风力机的性能计算及其优化设计提供了有益的参考。运用该模型也可以计算水平轴风力机侧偏限速时的... 应用数学解析方法讨论了斜轴式风力机的风能接收情况。并根据动量-叶素理论推演出了斜轴式风力机的简化气动模型。该模型的建立,为斜轴风力机的性能计算及其优化设计提供了有益的参考。运用该模型也可以计算水平轴风力机侧偏限速时的性能。 展开更多
关键词 叶素 有效风速 气动模型
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适用于独立变桨控制方式的风机气动模型和风模型的研究 被引量:2
7
作者 张迪 王维庆 +1 位作者 王海云 李强 《水力发电》 北大核心 2011年第4期90-94,共5页
建立了一种新的基于叶素理论的适用于独立变桨方式的风机气动模型,并与传统基于风能利用系数经验公式的风机气动模型进行了比较分析。同时基于风剪塔影理论建立了风模型,同新气动模型联合仿真,通过新气动模型的输出仿真结果验证了风剪... 建立了一种新的基于叶素理论的适用于独立变桨方式的风机气动模型,并与传统基于风能利用系数经验公式的风机气动模型进行了比较分析。同时基于风剪塔影理论建立了风模型,同新气动模型联合仿真,通过新气动模型的输出仿真结果验证了风剪塔影造成单只叶片的拍击力1P波动,3只叶片合成主轴气动转矩的3P波动。最后通过独立设定桨距角,联合对风模型与新气动模型仿真,验证了新模型对于独立变桨方式的适用性。 展开更多
关键词 风机气动模型 风剪切 塔影效应 独立变桨
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多重共线性诊断及其在飞行器非线性气动模型结构确定和参数估计中的应用 被引量:4
8
作者 李乃宏 吴瑶华 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期24-28,共5页
本文基于飞行器气动建模的目的 ,详细地给出了不同情形下非线性气动模型的多项式及样条函数描述方法。指出由于多种因素的影响 ,必然导致候选非线性气动模型结构中存在共线性问题 ,从而使得传统的模型结构确定和参数估计方法不再适用。... 本文基于飞行器气动建模的目的 ,详细地给出了不同情形下非线性气动模型的多项式及样条函数描述方法。指出由于多种因素的影响 ,必然导致候选非线性气动模型结构中存在共线性问题 ,从而使得传统的模型结构确定和参数估计方法不再适用。本文基于共线性诊断 。 展开更多
关键词 飞行器 结构确定 多重共线性 非线性气动模型
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基于最大熵谱估计验证战术导弹的气动模型
9
作者 李鹏波 王光明 《现代防御技术》 1999年第4期24-29,共6页
现代谱估计方法是验证系统仿真模型的有效方法。战术导弹飞行试验的遥、外测数据记录了大量的过程参数,可以利用这些参数进行气动力和气动力矩的计算,与飞行试验过程参数进行分析比较。应用最大熵谱估计检验导弹的气动力和气动力矩模... 现代谱估计方法是验证系统仿真模型的有效方法。战术导弹飞行试验的遥、外测数据记录了大量的过程参数,可以利用这些参数进行气动力和气动力矩的计算,与飞行试验过程参数进行分析比较。应用最大熵谱估计检验导弹的气动力和气动力矩模型的可信性,可以给出定量的结果。文章给出的方法可以作为战术导弹气动参数模型研究的一种辅助手段。 展开更多
关键词 最大熵 谱估计 战术导弹 气动模型
全文增补中
斜轴式风力机的气动模型(英文) 被引量:1
10
作者 邓慎康 王瑞祖 杨永耀 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1990年第4期45-57,共13页
本文介绍了一种新型风机——斜轴式风力发电机。并对目前广泛应用于水平轴风力机的动量——叶素理论进行了推演,引入了“轴向推力线密度”的概念,从而建立了斜轴式风力机的气动模型。利用该模型,可以进行科轴机的性能计算,叶片参数的设... 本文介绍了一种新型风机——斜轴式风力发电机。并对目前广泛应用于水平轴风力机的动量——叶素理论进行了推演,引入了“轴向推力线密度”的概念,从而建立了斜轴式风力机的气动模型。利用该模型,可以进行科轴机的性能计算,叶片参数的设计及优化,并为整机的结构设计提供理论依据。另外,该模型还可以用来计算水平轴风机侧偏限速时的性能。 展开更多
关键词 斜轴式风力发电机 气动模型 结构设计 动量-叶素理论
全文增补中
基于双气动弹性模型风洞试验的邻近超高层建筑风致干扰效应
11
作者 苏林焜 顾明 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第4期53-62,I0001,共11页
由于超高层建筑通常在城市中心比邻而建,风致干扰效应对邻近建筑的影响不可忽视。针对先前关于风致干扰效应的研究中因较少采用双气动弹性模型进行风洞试验而导致气动弹性效应对风致干扰效应的影响未能充分反映的问题,本文通过双气动弹... 由于超高层建筑通常在城市中心比邻而建,风致干扰效应对邻近建筑的影响不可忽视。针对先前关于风致干扰效应的研究中因较少采用双气动弹性模型进行风洞试验而导致气动弹性效应对风致干扰效应的影响未能充分反映的问题,本文通过双气动弹性模型和一刚性一气动弹性模型风洞试验,系统研究了相邻两座方形超高层建筑顶部横风响应的气动干扰机理。试验覆盖35个干扰位置(每个位置设置18个折减风速U_(r)),定量揭示了干扰因子(I_(IF))、气动阻尼比与建筑布局及气动弹性效应的关联规律。结果表明:在正下游串列布置中,U_(r)=7~8和U_(r)>14时I_(IF)达1.1~1.3,且下游施扰建筑距离目标建筑越近,I_(IF)越高;并列布置间距大于2倍建筑宽度时,狭缝效应使U_(r)=8附近I_(IF)升至1.2~1.3,而间距过近使得两个建筑更像一个整体,响应被抑制。斜上游布置中,目标建筑受施扰建筑高速尾涡影响,高折减风速下I_(IF)高达1.6~2.0。值得注意的是,双气动弹性模型和一刚性一气动弹性模型对比风洞试验表明,气动弹性效应使得中高风速下受扰建筑的负气动阻尼绝对值增大,且干扰因子升高,忽略施扰建筑气动弹性效应会使得风致响应的评估结果偏于危险。 展开更多
关键词 气动弹性模型 风洞试验 气动弹性效应 气动阻尼 干扰效应 超高层建筑 风致干扰
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基于共模型技术的大展弦比飞机气动/结构耦合性设计 被引量:2
12
作者 谭林林 瞿进 《民用飞机设计与研究》 2011年第1期7-12,共6页
在考虑弹性变形情况下,以大展弦比飞翼飞机为例,对气动/结构耦合设计方法进行研究提出了几何/结构/气动的共模型技术。首先是基于共模型技术生成表面气动网格和空间气动网格以及结构有限元网格,并实现气动载荷在结构模型和气动模型间的... 在考虑弹性变形情况下,以大展弦比飞翼飞机为例,对气动/结构耦合设计方法进行研究提出了几何/结构/气动的共模型技术。首先是基于共模型技术生成表面气动网格和空间气动网格以及结构有限元网格,并实现气动载荷在结构模型和气动模型间的数据传递,最后进行气动/结构耦合计算分析,在进行气动/结构耦合计算分析时要进行多次迭代,直到结构变形达到收敛标准。在迭代的过程中要根据结构弹性变形,重建气动模型。整个设计思想是基于共模型技术将飞机的非线性气动力和结构变形同时考虑到飞机的飞行载荷计算中,更好地研究了大展弦比飞机静气动弹性问题。 展开更多
关键词 气动/结构耦合设计 模型技术 气动模型 有限元模型
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一种基于气动力模型的高超声速滑翔目标跟踪算法 被引量:29
13
作者 张凯 熊家军 +1 位作者 韩春耀 兰旭辉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期123-130,共8页
针对传统跟踪方法对高超声速滑翔目标(HGRV)进行状态估计时存在较大误差的问题,提出一种基于气动力模型的目标跟踪算法。首先在弹道坐标系(VTC)中推导了目标气动加加速度模型,分析模型各分量对目标运动状态的影响。分别对纵向和横向机... 针对传统跟踪方法对高超声速滑翔目标(HGRV)进行状态估计时存在较大误差的问题,提出一种基于气动力模型的目标跟踪算法。首先在弹道坐标系(VTC)中推导了目标气动加加速度模型,分析模型各分量对目标运动状态的影响。分别对纵向和横向机动模型进行了研究,得出横向机动是跟踪的主要难点的结论。然后对传统气动力模型进行改进,将转弯力参数与爬升力参数之间存在的先验信息引入高阶状态向量。同时,考虑不同飞行模式下机动频率的变化,构建基于气动力模型的交互多模型(IMM)算法。仿真表明,所提算法精度显著优于针对该类目标的其他跟踪算法,特别是当目标发生机动时,该算法具有更强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 机动目标跟踪 气动模型 扩展卡尔曼滤波(EKF) 交互多模型
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西陵长江大桥全桥气动弹性模型风洞试验研究 被引量:5
14
作者 李会知 陈忻 +1 位作者 李明水 廖海黎 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1997年第4期513-518,共6页
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。
关键词 颤振 抖振 涡激振动 气动弹性模型 桥梁
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随行装药内弹道一维气动力模型及数值模拟 被引量:6
15
作者 杨京广 余永刚 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期13-16,共4页
基于固体随行装药内弹道设计的需要,建立了包容式固体随行装药内弹道一维气动力模型。考虑了弹丸的变质量问题,针对30mm火炮结构参数采用MacCormack格式进行了数值求解,得到随行装药不同时刻弹后空间压力分布曲线,并与常规装药弹后空间... 基于固体随行装药内弹道设计的需要,建立了包容式固体随行装药内弹道一维气动力模型。考虑了弹丸的变质量问题,针对30mm火炮结构参数采用MacCormack格式进行了数值求解,得到随行装药不同时刻弹后空间压力分布曲线,并与常规装药弹后空间压力分布进行了对比分析。结果表明,在装药、弹重、最大膛压不变的条件下,随行装药弹底压力较高,初速较高,提高了内弹道的推进效率。 展开更多
关键词 随行装药 气动模型 内弹道 数值模拟
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大跨度桥梁气动稳定性数值计算模型与方法 被引量:4
16
作者 葛耀君 项海帆 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期86-93,共8页
大跨度桥梁气动稳定性研究目前主要采用直接风洞试验法和基于风洞试验识别参数的理论分析法。随着计算流体动力学和计算机硬件设备的不断发展,后者方法中的气动参数识别有可能用数值计算代替风洞试验,因此可望建立起一种大跨度桥梁颤振... 大跨度桥梁气动稳定性研究目前主要采用直接风洞试验法和基于风洞试验识别参数的理论分析法。随着计算流体动力学和计算机硬件设备的不断发展,后者方法中的气动参数识别有可能用数值计算代替风洞试验,因此可望建立起一种大跨度桥梁颤振研究的纯理论计算方法。主要从自激气动力模型、颤振导数数值识别、二维与三维颤振分析方法3个方面简要介绍大跨度桥梁空气动力稳定性计算原理和方法,并通过对理想平板断面及其悬臂结构、H形截面及其上海南浦大桥、闭口箱梁及其瑞典Ho!gaKusten桥的数值分析,总结和归纳现有数值计算原理和方法的主要问题及发展展望。 展开更多
关键词 大跨度桥梁 气动稳定性 气动模型 参数识别 颤振计算
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静气动弹性模型高速风洞试验研究 被引量:6
17
作者 杨贤文 余立 +3 位作者 吕彬彬 郭洪涛 杨振华 寇西平 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期667-672,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 气动弹性模型 高速风洞 测力 测压 弯/扭应变信号 弯/扭变形
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包含翅膀转动效应的昆虫简化气动力模型 被引量:2
18
作者 颜幸尧 朱善安 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期715-719,共5页
在忽略流体黏性和附加质量,以及尾迹捕获效应的前提下,给出了一个将翅膀转动效应考虑在内的昆虫翅膀气动力估算模型.该模型将翅膀转动产生的线速度合成到拍动线速度上,利用Dickinson给出的升力和推力系数得到该点的气动力,对整个翅膀的... 在忽略流体黏性和附加质量,以及尾迹捕获效应的前提下,给出了一个将翅膀转动效应考虑在内的昆虫翅膀气动力估算模型.该模型将翅膀转动产生的线速度合成到拍动线速度上,利用Dickinson给出的升力和推力系数得到该点的气动力,对整个翅膀的气动力进行积分获得整个翅膀的气动力.采用Dickinson组的实验参数,分别进行了考虑转动效应和不考虑转动效应的仿真,并与Dickinson组的实验结果进行了比较.结果表明,考虑转动效应的模型在拍动末期产生的气动力明显高于无转动效应的模型,在时间和幅值上都与实验结果吻合得更好. 展开更多
关键词 昆虫 转动 气动模型 仿生 微飞行器
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1000 kV苏通大跨越输电塔线体系气动弹性模型设计与分析 被引量:2
19
作者 赵爽 晏致涛 +2 位作者 李正良 董建尧 聂小春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期1-8,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 塔线体系 刚性模型 Froude数 变比例输电线模型 气动弹性模型
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大跨钢桁加劲梁气动弹性模型的设计方法 被引量:3
20
作者 徐洪涛 苑敏 +1 位作者 蒲焕玲 廖海黎 《四川建筑科学研究》 北大核心 2009年第2期87-90,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 气动弹性模型 U形弹性元件 模型参数
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