哈尔滨工业大学高东来获国家专利权
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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种大跨度分体式三箱梁结构风致振动主动控制系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117071395B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310869613.8,技术领域涉及:E01D2/04;该发明授权一种大跨度分体式三箱梁结构风致振动主动控制系统是由高东来;冉懿赜;陈文礼;李惠设计研发完成,并于2023-07-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种大跨度分体式三箱梁结构风致振动主动控制系统在说明书摘要公布了:本发明公开一种大跨度分体式三箱梁结构风致振动主动控制系统,对大跨度分体式三箱梁的大幅值涡振现象进行控制。包括吸气泵、吹气泵、实时流量计、热线风速仪和主控计算机,通过在箱梁表面流动特征点处布置狭缝,其中流动分离点处设定为吸气控制,层流剪切层卷起点以及旋涡碰撞点处设定为吹气控制,从而达到抑制箱梁表面流动分离、防止表面剪切层卷起并相互作用以及避免旋涡与箱梁发生碰撞的控制效果,使得分体式三箱梁整体结构绕流更加稳定,具有较高的可实行性,控制效果明显。
本发明授权一种大跨度分体式三箱梁结构风致振动主动控制系统在权利要求书中公布了:1.一种大跨度分体式三箱梁结构风致振动主动控制系统,包括吸气泵、吹气泵、实时流量计、热线风速仪和主控计算机,基于箱梁表面流动特征点布置吸吹气狭缝,其特征在于:在箱梁上沿其展向全长开有十个狭缝用于吹气或吸气,所述的狭缝的位置如下:第1狭缝:上游箱梁迎风面前缘拐角位置;第2狭缝:上游箱梁背风面剪切层卷起上部位置;第3狭缝:上游箱梁背风面剪切层卷起下部位置;第4狭缝:中间箱梁迎风面旋涡碰撞处上部位置;第5狭缝:中间箱梁迎风面旋涡碰撞处下部位置;第6狭缝位置:中间箱梁背风面旋涡碰撞处上部位置;第7狭缝:中间箱梁背风面旋涡碰撞处下部位置;第8狭缝:下游箱梁背风面旋涡碰撞处上部位置;第9狭缝:下游箱梁背风面旋涡碰撞处下部位置;第10狭缝:下游箱梁背风面尾缘拐角位置;第1狭缝和第10狭缝为吸气狭缝,第1狭缝至第9狭缝为吹气狭缝,第1狭缝通过第1吸气管道与第1吸气泵连接,第2狭缝和第3狭缝均通过第2吹气管道与第2吹气泵连接,第4狭缝和第5狭缝均通过第3吹气管道与第3吹气泵连接,第6狭缝和第7狭缝均通过第4吹气管道与第4吹气泵连接,第8狭缝和第9狭缝均通过第5吹气管道与第5吹气泵连接,第10狭缝通过第6吹气管道与第6吸气泵连接,在每个狭缝口处设置热线风速仪,对十个狭缝处的流场风速进行实时采集,接着将采集到的流场风速的数据输入到主控计算机中,根据不同位置处的流场风速去控制不同的吸或吹气泵的功率大小,得到不同的狭缝处的给定吸或吹气平均速度,其中,j=1-10,从而对箱梁整体的风致振动实现控制; 其中,所述的给定吸或吹气平均速度的计算公式如下: , , , , , , , 式中,为狭缝面积;为狭缝高度比系数,;H和L分别为三箱梁整体的高度和长度;表示取括号中所有变量的最大值;为管道流量的经验系数,=1.0~1.2,=0.6~1.0,=1.0~1.5,=0.6~1.0,=1.0~1.4,=0.8~1.2; 其中,采用流量计对每条管道的实时气体流量进行测量,i=1-6,并将实时气体流量反馈到主控计算机中,主控计算机对吸或吹气泵采用PID控制,逐步消除偏差量,使得每个狭缝口处实际的吸吹气速率尽快达到给定吸或吹气平均速度,具体计算公式如下: , , 式中,t为每个时刻;为比例系数,;;;为每个时刻与预期目标的误差量。
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