一种高超声速风洞试验段内模型机构的隔振方法.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CN112697382A(43)申请公布日2021.04.23(21)申请号202011524320.9(22)申请日2020.12.22(71)申请人中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所地址621900四川省绵阳市二环路南段6号15分箱(72)发明人孙启志张德炜许晓斌凌岗(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人王丹(51)Int.Cl.G01M9/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种高超声速风洞试验段内模型机构的隔振方法(57)摘要本发明公开了一种高超声速风洞试验段内模型机构的隔振方法，包括以下四个环节步骤：a.将模型机构的支撑基础设置为独立基础平台，在独立基础平台与试验段基础之间设置隔振缝隙；b.将下机构的试验段下驻室安装在独立基础平台上，用矩形波纹管来消除与试验段主驻室连接的扩压器设备产生的振动；c.喷管与试验段之间采用充气密封结构的连接方式，杜绝振动经试验段传递到模型机构上；d.上机构采用两个门型桁架组成的板凳式结构进行支撑，实现上机构与试验段上驻室的振动隔离。本发明通过采用独立基础平台支撑，避免地面振动传递到模型机构上；通过采用充气密封结构，避免喷管等主体设备的振动传递到模型机构上，且隔振效果好。CN112697382ACN112697382A权利要求书1/2页1.一种高超声速风洞试验段内模型机构的隔振方法，其特征在于：包括以下四个环节步骤：a.将用于安装模型机构系统的支撑基础设置为独立基础平台(1)，在独立基础平台(1)与试验段基础(2)之间设置隔振缝隙(3)，隔振缝隙(3)内部填充细沙、隔振棉或泡沫板，独立基础平台(1)采用多根桩基支撑在地下的岩石层上；b.将模型机构系统中的下机构(4)的试验段下驻室(5)安装在模型机构的独立基础平台(1)上，通过事先预埋的地脚螺栓固定，地脚螺栓与试验段下驻室(5)的底板通过焊接方式来实现真空密封，在试验段下驻室(5)与试验段主驻室(9)之间设置矩形波纹管(6)，用矩形波纹管(6)来消除与试验段主驻室(9)连接的扩压器设备产生的振动；c.喷管与试验段之间采用充气密封结构(7)的连接方式，充气密封圈(19)采用硅橡胶制作，喷管出口段(8)与试验段主驻室(9)上的充气密封结构(7)之间的密封间隙设置在5～7mm，充气密封圈(19)充气压力设置为0.3～0.6MPa，充气密封圈(19)与喷管出口段(8)外圆之间通过线接触密封，通过这种方式消除了通过喷管加速形成的高超声速流动带来的低频振动传递到试验段上，从而杜绝振动经试验段传递到模型机构上；d.模型机构系统中的上机构(10)采用两个门型桁架(11)组成的板凳式结构进行支撑，在试验段主驻室(9)两个端面的上方设置四个带法兰的连接管(12)，两个门型桁架(11)分别穿过试验段上的四个连接管(12)，连接管(12)与门型桁架(11)分别通过四个圆形波纹管(13)实现连接与密封；门型桁架(11)的立柱安装在模型机构的独立基础平台(1)上的四个水泥制成的方形立柱(14)上，通过地脚螺栓固定连接，实现模型机构系统中的上机构(10)与试验段上驻室(17)的振动隔离。2.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞试验段内模型机构的隔振方法，其特征在于，在环节步骤a中：a1.所述模型机构的独立基础平台(1)为钢筋混凝土结构，且其由多根圆柱桩基(15)、下驻室安装区(16)和上机构(10)的四个基础方形立柱(14)组成；圆柱桩基(15)在施工时，确保桩基孔挖到岩石层以下；a2.所述模型机构的独立基础平台(1)，其极限承载强度为其上方设备总载荷的3倍以上，该总载荷具体为模型机构的上机构(10)和下机构(4)的重量、上机构(10)支撑门型桁架(11)的重量、试验段下驻室(5)的重量、模型机构运动时冲击载荷、模型试验时气动载荷的总和；a3.所述模型机构的独立基础平台(1)上用于安装上机构(10)的方形立柱(14)为钢筋混凝土结构，方形立柱(14)的尺寸大小需满足独立基础平台(1)极限承载强度的需求；a4.所述模型机构的独立基础平台(1)与试验段基础(2)之间的隔振缝隙(3)宽度L在200mm以上，隔振缝隙(3)之间填充细沙或隔振填充棉。3.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞试验段内模型机构的隔振方法，其特征在于，在环节步骤b中：b1.所述试验段下驻室(5)为方箱结构，用于存放安装模型机构的下机构(4)，并提供安装和检修空间；试验段下驻室(5)底板上设置有与独立基础平台(1)的连接螺栓孔和安装模型机构的下机构(4)的连接螺栓孔；试验段下驻室(5)的上端为方形法兰，法兰上设置有密封槽；2CN112697382A权利要求书2/2