检索结果-内蒙古大学图书馆

中文科技期刊数据库(全文版)自然科学 2025年第3期 060-063页

作者：于雪涛司新奇刘庆宽耿学浩石家庄铁道大学交通运输学院河北石家庄 050043 河北省交通安全与控制重点实验室河北石家庄 050043 中铁三局集团有限公司运输工程分公司河北晋中 030604 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄 050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心河北石家庄 050043

冬季时的风吹雪灾害,严重威胁着京张高铁的运营安全。为了防治该灾害,本文基于中国地面国际交换站气候资料日值数据集(V3.0),运用空间插值技术,对高铁沿线冬季风力等级空间分异规律、降雪量空间梯度特征以及强降雪事件后风场演变特征进... 详细信息

冬季时的风吹雪灾害,严重威胁着京张高铁的运营安全。为了防治该灾害,本文基于中国地面国际交换站气候资料日值数据集(V3.0),运用空间插值技术,对高铁沿线冬季风力等级空间分异规律、降雪量空间梯度特征以及强降雪事件后风场演变特征进行了定量分析,并在此基础上,引入耿贝尔Ⅰ型极值分布模型,结合五十年一遇的重现期标准,构建了高铁沿线极端风速与极端降雪量的概率预测模型。结果表明:从北京北至张家口站,风力等级逐渐增大,但降雪等级逐渐减小;在强降雪事件后,京张高铁南北两端处风力等级较高,中段地区风力等级较低,张家口站至怀来站区段最易发生风吹雪灾害。该研究对京张高铁沿线风吹雪灾害的防治具有重要的现实意义。

关键词：京张高铁风吹雪时空分布重现期

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单塔模型在塔-线体系风致动力响应中的适用性研究

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河北工程大学学报(自然科学版) 2025年第1期42卷 18-25页

作者：李玉学陈鹏石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 中国铁路成都局集团有限公司遂宁工务段四川遂宁629000

以质量单元模拟输电线的质量,以弹簧单元作为边界条件模拟输电线平面内、外等效刚度,建立了输电塔线体系的单塔简化模型。以河北省唐山市乐亭县某一自立式钢管输电塔为工程背景,分别采用所建立的单塔简化模型和传统的三塔两线模型进行... 详细信息

以质量单元模拟输电线的质量,以弹簧单元作为边界条件模拟输电线平面内、外等效刚度,建立了输电塔线体系的单塔简化模型。以河北省唐山市乐亭县某一自立式钢管输电塔为工程背景,分别采用所建立的单塔简化模型和传统的三塔两线模型进行结构风致动力响应计算,通过对比两者在不同风向角、不同输电线初始水平张力和不同输电线跨度下结构的风致动力响应,研究单塔简化模型的适用性。结果表明:在0°、45°和90°风向角下,保持输电线跨度不变,输电线两端初始水平张力在基准值基础上分别增加20%和减少20%时,两种计算模型所得结构在不同高度处的位移响应均方根和最大主材应力均方根基本吻合,且均呈现出随着输电塔高度的增加,二者偏差增大的规律;在不同输电线跨度下,两种计算模型所得结构动力响应的偏差随着输电线跨度增加而增大,其中位移响应均方根偏差较主材应力均方根偏差受跨度影响更显著,因此提出的单塔简化模型适用于跨度小于700 m的输电塔线体系风致动力响应计算。另外,在塔高较小的输电塔线体系中,提出的单塔简化模型具有较高的计算精度。

关键词：输电塔单塔简化模型三塔两线模型初始水平张力风致动力响应

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风洞试验段闭口与开口模式下流场的数值模拟与实验研究

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工程力学 2022年第S1期39卷 164-172页

作者：廖鹏傅继阳马文勇何运成广州大学风工程与振动工程中心广州510000 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043

为了满足不同空气动力学模型安装的需求,风洞设计成一种试验段可拆卸构造,原来闭口式小型风洞进行试验段拆除可成为开口式风洞,为了提高开口式风洞的流场品质,设计一套包括收集器和小收缩段的整流装置.使用CFD方法对不同类型的风洞进行... 详细信息

为了满足不同空气动力学模型安装的需求,风洞设计成一种试验段可拆卸构造,原来闭口式小型风洞进行试验段拆除可成为开口式风洞,为了提高开口式风洞的流场品质,设计一套包括收集器和小收缩段的整流装置.使用CFD方法对不同类型的风洞进行流场三维数值模拟,湍流模型采用SST κ-ω湍流模型,同时,采用眼镜蛇探针对实际的不同类型的风洞流场进行测试实验,主要研究风洞的速度均匀性和湍流强度的变化趋势,对风洞的流场品质进行评估和对比.实验和数值仿真结果证明:模拟的速度和湍流强度剖面与实测具有良好一致性,在风洞试验段平均风速在一定测试风速下,闭口式风洞具备低湍流强度和高流动均匀度的特点的流场品质,其中心区域湍流强度在0.3％以下.此外,证明了这套整流装置的设计可提高了开口式风洞的流场品质,在风洞试验段风速最大速度50％左右时,其中心区域湍流度在0.5％以下,边界层厚度减少到50 mm.这些结论将对小型风洞装置的设计、改进奠定了基础.

关键词：小型风洞流场品质整流装置数值仿真湍流强度

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不同圆角率的方形断面斯特罗哈数的雷诺数效应研究

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振动与冲击 2023年第11期42卷 223-231页

作者：杨群于畅刘小兵刘庆宽石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043

通过刚性模型测压风洞试验在均匀流场中测试了标准方形断面及圆角率为0.1、0.2、0.3和0.4的方形断面在不同风向角下、雷诺数Re=0.8×105~3.6×105范围内的表面风压。在获得气动力系数时程的基础上,通过分析升力系数功率谱在试... 详细信息

通过刚性模型测压风洞试验在均匀流场中测试了标准方形断面及圆角率为0.1、0.2、0.3和0.4的方形断面在不同风向角下、雷诺数Re=0.8×105~3.6×105范围内的表面风压。在获得气动力系数时程的基础上,通过分析升力系数功率谱在试验雷诺数范围内的变化,讨论了圆角率和风向角对斯特罗哈数雷诺数效应的影响规律。结果表明:在试验雷诺数范围内,各风向角下标准方形断面与圆角率为0.1的方形断面斯特罗哈数均基本不受雷诺数的影响;圆角率为0.2、0.3和0.4的方形断面斯特罗哈数分别在0°~2.5°、0°~7.5°和0°~12.5°的小风向角时对雷诺数比较敏感,出现了大幅突升现象,圆角率越大,对雷诺数敏感的风向角范围越大。

关键词：圆角方形断面斯特罗哈数雷诺数效应圆角率风向角

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斜置方柱气动力特性试验研究

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振动．测试与诊断 2019年第5期39卷 940-946,1127页

作者：邓然然马文勇柴晓兵郑熙石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043

土木工程结构中有很多方形断面的细长结构,常常受到斜向风作用,其风荷载可以简化为斜置方柱的气动力,与垂直风向作用不同,目前尚没有明确的气动力估算方法。针对此问题,采用刚性节段模型测压风洞试验,分析了风偏角对方柱的静态气动力特... 详细信息

土木工程结构中有很多方形断面的细长结构,常常受到斜向风作用,其风荷载可以简化为斜置方柱的气动力,与垂直风向作用不同,目前尚没有明确的气动力估算方法。针对此问题,采用刚性节段模型测压风洞试验,分析了风偏角对方柱的静态气动力特性的影响规律。结果表明:采用传统风速分解法仅可以有效地估计在分离点之前的风压,并不适用于斜置方柱完整气动力的估算;由于背风面风压的减弱,斜置方柱的平均和脉动气动力系数小于垂直方柱的对应值;斜置方柱的旋涡脱落频率小,强度弱,频带宽。因此,采用垂直方柱的平均气动力作为方柱抗风设计的平均风荷载是偏于安全的,但是由于旋涡脱落频率及带宽的变化,斜置方柱的风致振动与垂直方柱会有明显的差别。

关键词：斜置方柱斜风向风洞试验气动力旋涡脱落频率

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基于偏心风荷载分布模型的柔性支撑索分配系数研究

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振动与冲击 2021年第12期40卷 305-310页

作者：马文勇柴晓兵赵怀宇马成成石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043

为获得柔性太阳能光伏支架支撑索风荷载分配系数,通过刚性模型测压风洞试验获取光伏组件表面体型系数分布规律,基于偏心风荷载分布模型计算分配到支撑索的力。结果表明:小倾角光伏组件极值风荷载发生在0°、30°、150°或18... 详细信息

为获得柔性太阳能光伏支架支撑索风荷载分配系数,通过刚性模型测压风洞试验获取光伏组件表面体型系数分布规律,基于偏心风荷载分布模型计算分配到支撑索的力。结果表明:小倾角光伏组件极值风荷载发生在0°、30°、150°或180°风向角,单排中间区域光伏组件风荷载较大;组件表面风荷载分布规律沿风向表现明显的梯度,且迎风端所受风荷载大于背风端;板长方向偏心距大于宽度方向,基于风荷载不均匀分布特性提出柔性支撑光伏组件偏心距风荷载分布模型,给出偏心距风荷载分布模型体型系数和偏心距取值建议,并提出了柔性光伏支架上、下支撑索风荷载分配系数取值建议,为柔性太阳能光伏支架抗风设计提供依据。

关键词：柔性支架光伏板风洞试验体型系数分布模型风荷载分配系数

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平单轴光伏支架气动失稳参数敏感性研究

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振动工程学报 2025年第5期 941-949页

作者：马文勇康霄汉胡磊崔阳阳贾娅娅张振凯石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北省风工程与风能利用工程技术创新中心石家庄铁道大学土木工程学院上海电气电站设备有限公司发电机厂

本研究以提高结构气动稳定性为目的，通过节段模型测振风洞试验，研究了湍流度、自振频率、阻尼比等参数对平单轴光伏支架气动稳定性的影响，并对其参数敏感性进行了分析。研究表明平单轴光伏支架在较大的倾角范围内会出现大幅气动失稳... 详细信息

本研究以提高结构气动稳定性为目的，通过节段模型测振风洞试验，研究了湍流度、自振频率、阻尼比等参数对平单轴光伏支架气动稳定性的影响，并对其参数敏感性进行了分析。研究表明平单轴光伏支架在较大的倾角范围内会出现大幅气动失稳扭转振动，振动带有强烈的气动耦合和自激特征，临界风速低。在发生大幅扭转振动的倾角范围内，0°倾角（组件水平放置时）临界风速较高。湍流度的增大导致结构发生振动的倾角范围增加。小倾角（0°、5°）下增加阻尼比对支架气动失稳的控制效果较差，较大倾角（15°以上）下阻尼比的增大对结构气动失稳的控制效果十分明显。扭转频率的提高，对各个倾角下的临界风速均有较大的提升。

关键词：平单轴光伏支架扭转气动失稳风洞试验临界风速大风保护

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风荷载作用下柔性光伏支撑索轴力分析

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振动．测试与诊断 2023年第2期43卷 271-276,408页

作者：马文勇柴晓兵高飞马成成王彩玉石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043 河北鲲能电力工程咨询有限公司石家庄053700

为了分析风荷载对柔性光伏支架结构中索轴力的影响,通过刚性模型测压风洞试验获得不同风向、倾角和间距比下柔性支撑光伏组件的风荷载,建立3类柔性光伏支架分析模型并计算不同工况下的索轴向力。结果表明:支架不同位置的光伏组件风荷载... 详细信息

为了分析风荷载对柔性光伏支架结构中索轴力的影响,通过刚性模型测压风洞试验获得不同风向、倾角和间距比下柔性支撑光伏组件的风荷载,建立3类柔性光伏支架分析模型并计算不同工况下的索轴向力。结果表明:支架不同位置的光伏组件风荷载不同,中间区域风荷载较大;将光伏组件的风荷载作为集中荷载施加在柔性索上引起的索轴力较大;不同倾角光伏支架受力随布置形式(间距比)的变化规律也不一致。基于分析结果,建议采用小间距大跨度的柔性光伏支架形式,将间距比控制在0.1以内,并将风荷载以集中力的形式施加于柔性索上,通过本研究提出的轴荷比估算风荷载引起的索轴力。

关键词：柔性光伏支架风洞试验间距比索轴力轴荷比

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微椭圆截面斜拉索风致振动特性与机理

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中国公路学报 2019年第10期32卷 200-209页

作者：刘庆宽孙一飞贾娅娅肖彬王晓江石家庄铁道大学风工程研究中心河北石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

斜拉桥斜拉索在生产、运输、安装和运营过程中,在各种因素的作用下,有可能使得其截面形状不再是标准的圆截面,经过调研与统计,部分斜拉索具有长短轴之比接近1的微椭圆截面,研究微椭圆截面斜拉索气动力和风致振动特性具有重要工程价值。... 详细信息

斜拉桥斜拉索在生产、运输、安装和运营过程中,在各种因素的作用下,有可能使得其截面形状不再是标准的圆截面,经过调研与统计,部分斜拉索具有长短轴之比接近1的微椭圆截面,研究微椭圆截面斜拉索气动力和风致振动特性具有重要工程价值。通过对3种长短轴之比(L/D=1.05,1.10及1.15)的微椭圆斜拉索模型进行测力和测振风洞试验,对比分析了微椭圆斜拉索与标准圆柱斜拉索的风致振动特性,研究了雷诺数、风攻角和长短轴之比对风致振动特性的影响规律,并尝试运用Den Hartog驰振准则对振动机理进行分析。研究结果表明:斜拉索的截面由标准圆变为微椭圆之后,在某些风攻角下振动更加剧烈,发生振动的雷诺数范围更宽,起振雷诺数更低;振动中心随雷诺数的变化曲线与标准圆柱斜拉索不同,并且随风攻角而异;大幅振动主要发生在临界区和超临界区,对应雷诺数为Re=2.5×10^5~4.0×10^5,风攻角则在α=10°~30°和α=60°~80°范围之内;风致振动特性随雷诺数的变化规律与长短轴之比不是简单的单调关系,而是与风攻角相关;根据Den Hartog驰振准则判断可能发生驰振的区域与试验中实际发生振动的区域吻合较好。

关键词：桥梁工程风致振动风洞试验斜拉索 Den Hartog驰振准则

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相对厚度对翼型气动特性的影响研究

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工程力学 2020年第S1期37卷 380-386页

作者：高超贾娅娅刘庆宽石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学风工程研究中心河北石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心河北石家庄050043

为了更好地了解相对厚度对风力机翼型气动特性的影响,该文以NACA4412、NACA4415、NACA4418这3种不同厚度的翼型为研究对象,分析了翼型相对厚度对翼型升阻力系数、升阻比、流场和压力系数的影响。研究结果表明:在小攻角时,随着厚度的增大... 详细信息

为了更好地了解相对厚度对风力机翼型气动特性的影响,该文以NACA4412、NACA4415、NACA4418这3种不同厚度的翼型为研究对象,分析了翼型相对厚度对翼型升阻力系数、升阻比、流场和压力系数的影响。研究结果表明:在小攻角时,随着厚度的增大,翼型的升阻比逐渐减小;在大攻角时,NACA4415和NACA4418翼型仍能保持较高的升阻比,而NACA4412翼型升阻比较低;随着攻角的增大,3种翼型均出现气流分离并形成尾部涡,NACA4412翼型比NACA4415和NACA4418翼型的尾部涡分布范围大。研究结果为风力机叶片的设计以及优化提供了参考依据。

关键词：风力机翼型相对厚度气动特性升阻比风压系数

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