一种流固耦合参数的测量系统及其测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105973566A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610351473.5(22)申请日2016.05.25(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区回龙观北农路2号(72)发明人陆道纲刘雨王园鹏刘宏达(74)专利代理机构北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙)11426代理人刘冬梅路永斌(51)Int.Cl.G01M10/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称一种流固耦合参数的测量系统及其测量方法(57)摘要本发明公开了一种流固耦合参数的测量系统，所述测量系统包括测量装置主体、控制子系统和数据采集与处理子系统，其中，所述测量装置主体包括支撑架和水池，在支撑架和水池之间由上往下依次设置有电磁激振器、上板、下板和支脚，在上板上设置有加速度计和位移传感器，在下板下方且在支脚上设置有力传感器；本发明还公开了一种利用上述测量系统测量流固耦合参数的方法，其中，利用该方法可以测得附加质量和附加阻尼，即液固耦合参数。本发明所提供的测量系统结构简单，使用方便；所述测量系统不仅可以测得平板的流固耦合参数也可以测得孔板的流固耦合参数，为抗震分析或抗震设计提供精确的数据。CN105973566ACN105973566A权利要求书1/2页1.一种流固耦合参数的测量系统，所述流固耦合参数为乏燃料贮存格架之间或者格架与水池之间的流固耦合参数，其特征在于，所述测量系统包括测量装置主体(1)，所述测量装置主体(1)包括支撑架(11)和水池(12)，在支撑架(11)和水池(12)之间由上往下依次设置有电磁激振器(13)、上板(15)、下板(16)和支脚(17)。2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述电磁激振器(13)用于对水产生激励力，继而将激励力作用于上板(15)；所述上板(15)用于模拟实际乏燃料贮存格架；所述下板(16)用于模拟实际邻近格架或实际邻近水池；所述支脚(17)用于使下板(16)立于水池(12)上。3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述上板(15)和下板(16)分别为矩形板，优选为矩形钢板；和/或所述电磁激振器(13)固定于支撑架(11)的上端；和/或所述上板(15)通过驱动杆(14)与电磁激振器(13)连接；和/或所述支脚(17)为3个以上，且所述支脚(17)对称分布于下板(16)的下方，优选地，所述支脚(17)为4个，且分别均匀地分布于下板(16)的四个角上。4.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述电磁激振器(13)采用正弦波进行激振，所述正弦波的幅值和频率可控；和/或上板(15)可以沿驱动杆(14)进行上下移动，用于控制不同的初始间隙大小，所述初始间隙大小为上板与下板之间的初始间隙大小。5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，在上板(15)上设置有加速度计(18)，用于计算上板(15)在上下运动时的加速度；和/或在上板(15)上设置有位移传感器(19)，用于检测上板(15)与下板(16)之间的初始间隙大小；和/或在下板(16)下方且在支脚(17)上设置有力传感器(20)，用于检测下板受到的作用力，其中，所述作用力为流固耦合作用力与板的重力的加和。6.根据权利要求1至5之一所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统还包括控制子系统(2)和数据采集与处理子系统(3)，其中，所述测量装置主体(1)分别与控制子系统(2)和数据采集与处理子系统(3)连接。7.根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于，所述控制子系统(2)包括控制器(21)和功率放大器(22)；其中，所述控制器(21)用于通过电磁激振器(13)控制上板(15)的各项参数，例如初始间隙大小、振动频率和振动幅值，其中，所述初始间隙大小为上板(15)和下板(16)之间的初始间隙大小，所述振动频率为上板的振动频率，所述振动幅值为上板的振动幅值；和/或所述数据采集与处理子系统(3)包括数据采集模块(31)和数据处理模块(32)，其中，所述数据采集模块(31)用于采集位移传感器(19)和力传感器(20)所传递的数据，所述数据处理模块(32)用于进行数据处理，得到实验结果。8.一种测量流固耦合参数的方法，优选利用权利要求1至7之一所述的测量系统对格架间或者格架与水池间流固耦合参数进行测量，其中，所述方法包括以下步骤：步骤1、启动测量系统；2CN105973566A权利要求书2/2页步骤2、通过控制子系统(2)对上板(15)进行参数设置，并开始实验；步骤3、通过数据采集与处理子系统(3)进行数据采集，并进行数据预处理，得到初步数据；步骤4、通过数据采集与处理子系统(3)对初步数据进行数据终处理，得到不同参数下的附加