【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及土木工程，特別是涉及一種用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置及其調(diào)控方法。
技術(shù)介紹
1、在高速列車輕量化發(fā)展的背景下，風(fēng)力對(duì)列車安全性的影響愈發(fā)嚴(yán)重，可能導(dǎo)致車輛晃動(dòng)、側(cè)滑甚至側(cè)翻；因此，安裝擋風(fēng)裝置以降低橋面風(fēng)速、提升行車安全成為必要舉措。
2、為了確保大風(fēng)環(huán)境下列車的安全運(yùn)行，相關(guān)學(xué)者采用在路堤段設(shè)置擋風(fēng)墻、橋梁段安裝風(fēng)屏障等策略。然而，該類方法的抗風(fēng)裝置不能根據(jù)風(fēng)環(huán)境的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)孔隙率、進(jìn)風(fēng)口形狀和高度、對(duì)橋梁氣動(dòng)性能和行車安全舒適性影響較大，同時(shí)存在對(duì)多變的大風(fēng)環(huán)境適應(yīng)性低、經(jīng)濟(jì)成本高等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對(duì)目前的橋梁擋風(fēng)裝置在使用過(guò)程中所存在的不能根據(jù)風(fēng)環(huán)境的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)孔隙率、進(jìn)風(fēng)口形狀和高度、對(duì)橋梁氣動(dòng)性能和行車安全舒適性影響較大，同時(shí)存在對(duì)多變的大風(fēng)環(huán)境適應(yīng)性低、經(jīng)濟(jì)成本高的問題，提供一種用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置及其調(diào)控方法。
2、上述目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，所述用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置包括兩個(gè)豎置且間隔設(shè)置的風(fēng)障立柱，兩個(gè)所述風(fēng)障立柱之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接有橫置的風(fēng)障條，所述風(fēng)障條的數(shù)量有多個(gè)，且沿豎直方向依次排布，所述風(fēng)障條轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠改變和相鄰所述風(fēng)障條之間的透風(fēng)率，每個(gè)所述風(fēng)障條上均設(shè)置有多個(gè)進(jìn)風(fēng)口，每個(gè)所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)均插裝有自適應(yīng)孔隙調(diào)控器，所述自適應(yīng)孔隙調(diào)控器配置成能夠根據(jù)不同的風(fēng)環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)控所述風(fēng)障條的孔隙率和所述進(jìn)風(fēng)
4、進(jìn)一步地，所述自適應(yīng)孔隙調(diào)控器包括鎂合金框架、調(diào)節(jié)部和n個(gè)葉片，所述鎂合金框架固定設(shè)置在所述風(fēng)障條上；所述葉片的第一端活動(dòng)設(shè)置在所述鎂合金框架上，第二端懸空設(shè)置，所述n個(gè)葉片沿周向均勻排布，且共同組成中心對(duì)稱的開合結(jié)構(gòu)；所述調(diào)節(jié)部配置成能夠帶動(dòng)所述n個(gè)葉片同步運(yùn)動(dòng)，以改變所述開合結(jié)構(gòu)的開合角度；n為大于等于二的自然數(shù)。
5、進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)部包括n個(gè)圓角矩形孔洞和2n個(gè)圓柱銷，所述n個(gè)圓角矩形孔洞沿周向均勻排布；所述鎂合金框架上開設(shè)有正n邊形滑道；所述圓柱銷兩兩一組，同一組的兩個(gè)所述圓柱銷分別固定設(shè)置在同一個(gè)所述葉片的第一端的兩側(cè)，且其中一個(gè)所述圓柱銷滑動(dòng)插裝在所述圓角矩形孔洞內(nèi)，另一個(gè)所述圓柱銷滑動(dòng)插裝在所述正n邊形滑道內(nèi)。
6、進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)部包括n個(gè)連桿，所述n個(gè)連桿和所述葉片一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且沿周向均勻排布，所述連桿一端鉸接在所述鎂合金框架上，另一端鉸接在所述葉片上；所述葉片的第一端較接在所述鎂合金框架上。
7、進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)部包括n個(gè)圓角矩形凹槽和2n個(gè)圓柱銷，所述n個(gè)圓角矩形凹槽沿周向均勻排布；所述圓柱銷兩兩一組，同一組的兩個(gè)所述圓柱銷和同一個(gè)所述葉片對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述葉片的第一端通過(guò)其中一個(gè)所述圓柱銷鉸接在所述鎂合金框架上，所述葉片的第三端通過(guò)另一個(gè)所述圓柱銷滑動(dòng)插裝在所述圓角矩形凹槽內(nèi)。
8、進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)部包括轉(zhuǎn)輪a、兩個(gè)轉(zhuǎn)輪b、n個(gè)轉(zhuǎn)輪c和轉(zhuǎn)動(dòng)帶，所述轉(zhuǎn)輪a能夠自轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述鎂合金框架上；所述n個(gè)轉(zhuǎn)輪c沿周向均勻排布，且均能夠自轉(zhuǎn)；所述葉片和所述轉(zhuǎn)輪c一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述葉片的第一端固定套接在所述轉(zhuǎn)輪c上；所述轉(zhuǎn)動(dòng)帶同時(shí)傳動(dòng)套接在所述轉(zhuǎn)輪a和所述n個(gè)轉(zhuǎn)輪c的外部；所述兩個(gè)轉(zhuǎn)輪b均能夠自轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述鎂合金框架上，且關(guān)于所述轉(zhuǎn)輪a對(duì)稱設(shè)置，并傳動(dòng)連接在所述轉(zhuǎn)動(dòng)帶的外部。
9、進(jìn)一步地，所述鎂合金框架內(nèi)部插裝有葉片鎖定結(jié)構(gòu)，所述葉片鎖定結(jié)構(gòu)用于在所述葉片移動(dòng)到所需位置時(shí)將其鎖定。
10、進(jìn)一步地，所述葉片鎖定結(jié)構(gòu)包括卡扣、鎖銷或鎖定板。
11、進(jìn)一步地，同一個(gè)所述風(fēng)障條上安裝的所述自適應(yīng)孔隙調(diào)控器具有不同的進(jìn)風(fēng)口形狀。
12、本專利技術(shù)還提供了一種用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置的調(diào)控方法，所述用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置的調(diào)控方法包括以下步驟：
13、s1、測(cè)定風(fēng)速、風(fēng)向和風(fēng)攻角，將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳送到工作記錄儀上進(jìn)行處理；
14、s2、基于記錄數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)置算法計(jì)算出不同風(fēng)區(qū)風(fēng)障條的孔隙率大小、進(jìn)風(fēng)口形狀和轉(zhuǎn)動(dòng)角度，然后改變開合結(jié)構(gòu)的開合角度，進(jìn)行孔隙率和進(jìn)風(fēng)口形狀的調(diào)節(jié)；同時(shí)改變風(fēng)障條的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，進(jìn)行透風(fēng)率的調(diào)節(jié)。
15、本專利技術(shù)的有益效果是：
16、本專利技術(shù)提供了一種用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置及其調(diào)控方法，通過(guò)改變風(fēng)障條的孔隙率、進(jìn)風(fēng)口形狀和風(fēng)障條之間的透風(fēng)率，使得空氣被分流成多個(gè)小流道，進(jìn)而使得來(lái)自不同方向的風(fēng)力在流經(jīng)風(fēng)障條時(shí)更加充分、均勻，同時(shí)可以避免過(guò)大的風(fēng)速及風(fēng)量導(dǎo)致的噪音問題；多個(gè)不同角度、高度的氣流相互干擾，在背風(fēng)面形成降風(fēng)速區(qū)，降低來(lái)流風(fēng)速和湍流強(qiáng)度，能有效減小風(fēng)力作用和列車運(yùn)行過(guò)程中受到的沖擊和破壞風(fēng)險(xiǎn)。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置包括兩個(gè)豎置且間隔設(shè)置的風(fēng)障立柱，兩個(gè)所述風(fēng)障立柱之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接有橫置的風(fēng)障條，所述風(fēng)障條的數(shù)量有多個(gè)，且沿豎直方向依次排布，所述風(fēng)障條轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠改變和相鄰所述風(fēng)障條之間的透風(fēng)率，每個(gè)所述風(fēng)障條上均設(shè)置有多個(gè)進(jìn)風(fēng)口，每個(gè)所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)均插裝有自適應(yīng)孔隙調(diào)控器，所述自適應(yīng)孔隙調(diào)控器配置成能夠根據(jù)不同的風(fēng)環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)控所述風(fēng)障條的孔隙率和所述進(jìn)風(fēng)口的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)孔隙調(diào)控器包括鎂合金框架、調(diào)節(jié)部和N個(gè)葉片，所述鎂合金框架固定設(shè)置在所述風(fēng)障條上；所述葉片的第一端活動(dòng)設(shè)置在所述鎂合金框架上，第二端懸空設(shè)置，所述N個(gè)葉片沿周向均勻排布，且共同組成中心對(duì)稱的開合結(jié)構(gòu)；所述調(diào)節(jié)部配置成能夠帶動(dòng)所述N個(gè)葉片同步運(yùn)動(dòng)，以改變所述開合結(jié)構(gòu)的開合角度；N為大于等于二的自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部包括N個(gè)圓角矩形孔洞和2N個(gè)圓柱銷，所述N個(gè)圓角矩形
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部包括N個(gè)連桿，所述N個(gè)連桿和所述葉片一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且沿周向均勻排布，所述連桿一端鉸接在所述鎂合金框架上，另一端鉸接在所述葉片上；所述葉片的第一端較接在所述鎂合金框架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部包括N個(gè)圓角矩形凹槽和2N個(gè)圓柱銷，所述N個(gè)圓角矩形凹槽沿周向均勻排布；所述圓柱銷兩兩一組，同一組的兩個(gè)所述圓柱銷和同一個(gè)所述葉片對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述葉片的第一端通過(guò)其中一個(gè)所述圓柱銷鉸接在所述鎂合金框架上，所述葉片的第三端通過(guò)另一個(gè)所述圓柱銷滑動(dòng)插裝在所述圓角矩形凹槽內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部包括轉(zhuǎn)輪A、兩個(gè)轉(zhuǎn)輪B、N個(gè)轉(zhuǎn)輪C和轉(zhuǎn)動(dòng)帶，所述轉(zhuǎn)輪A能夠自轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述鎂合金框架上；所述N個(gè)轉(zhuǎn)輪C沿周向均勻排布，且均能夠自轉(zhuǎn)；所述葉片和所述轉(zhuǎn)輪C一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述葉片的第一端固定套接在所述轉(zhuǎn)輪C上；所述轉(zhuǎn)動(dòng)帶同時(shí)傳動(dòng)套接在所述轉(zhuǎn)輪A和所述N個(gè)轉(zhuǎn)輪C的外部；所述兩個(gè)轉(zhuǎn)輪B均能夠自轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述鎂合金框架上，且關(guān)于所述轉(zhuǎn)輪A對(duì)稱設(shè)置，并傳動(dòng)連接在所述轉(zhuǎn)動(dòng)帶的外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述鎂合金框架內(nèi)部插裝有葉片鎖定結(jié)構(gòu)，所述葉片鎖定結(jié)構(gòu)用于在所述葉片移動(dòng)到所需位置時(shí)將其鎖定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述葉片鎖定結(jié)構(gòu)包括卡扣、鎖銷或鎖定板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，同一個(gè)所述風(fēng)障條上安裝的所述自適應(yīng)孔隙調(diào)控器具有不同的進(jìn)風(fēng)口形狀。
10.一種用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置的調(diào)控方法，其特征在于，所述用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置的調(diào)控方法包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置包括兩個(gè)豎置且間隔設(shè)置的風(fēng)障立柱，兩個(gè)所述風(fēng)障立柱之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接有橫置的風(fēng)障條，所述風(fēng)障條的數(shù)量有多個(gè)，且沿豎直方向依次排布，所述風(fēng)障條轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠改變和相鄰所述風(fēng)障條之間的透風(fēng)率，每個(gè)所述風(fēng)障條上均設(shè)置有多個(gè)進(jìn)風(fēng)口，每個(gè)所述進(jìn)風(fēng)口內(nèi)均插裝有自適應(yīng)孔隙調(diào)控器，所述自適應(yīng)孔隙調(diào)控器配置成能夠根據(jù)不同的風(fēng)環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)控所述風(fēng)障條的孔隙率和所述進(jìn)風(fēng)口的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)孔隙調(diào)控器包括鎂合金框架、調(diào)節(jié)部和n個(gè)葉片，所述鎂合金框架固定設(shè)置在所述風(fēng)障條上；所述葉片的第一端活動(dòng)設(shè)置在所述鎂合金框架上，第二端懸空設(shè)置，所述n個(gè)葉片沿周向均勻排布，且共同組成中心對(duì)稱的開合結(jié)構(gòu)；所述調(diào)節(jié)部配置成能夠帶動(dòng)所述n個(gè)葉片同步運(yùn)動(dòng)，以改變所述開合結(jié)構(gòu)的開合角度；n為大于等于二的自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部包括n個(gè)圓角矩形孔洞和2n個(gè)圓柱銷，所述n個(gè)圓角矩形孔洞沿周向均勻排布；所述鎂合金框架上開設(shè)有正n邊形滑道；所述圓柱銷兩兩一組，同一組的兩個(gè)所述圓柱銷分別固定設(shè)置在同一個(gè)所述葉片的第一端的兩側(cè)，且其中一個(gè)所述圓柱銷滑動(dòng)插裝在所述圓角矩形孔洞內(nèi)，另一個(gè)所述圓柱銷滑動(dòng)插裝在所述正n邊形滑道內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于提升橋梁抗風(fēng)性能的自適應(yīng)擋風(fēng)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部包括n個(gè)連桿，所述n個(gè)連桿和所述葉片一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且沿周向均勻排布，所述連桿一端鉸接在所述鎂合金框架上，另一端鉸接在所述葉片上；所述葉片的第一端...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田林杰，張文詩(shī)，鄧珂，韓林，田敬敬，文孝輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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