[发明专利]一种光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型

说明书

本申请提供了一种光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型，用于模拟原型光伏支架中的原型主轴进行风洞试验，模型主轴包括至少一第一轴段、至少一第二轴段、至少一第三轴段；其中，第一轴段与光伏支架风洞模型的模型立柱可转动且可锁止设置，第三轴段将第二轴段连接至第一轴段，第二轴段可通过第三轴段相对第一轴段转动；通过改变第三轴段的扭转刚度以得到具有不同扭转刚度的模型主轴，使模型主轴在不同试验条件下满足风洞试验的要求。本申请的模型主轴便于调整，无需在原型主轴参数变化时重新制作模型主轴。

技术领域

本申请涉及光伏支架风洞试验技术领域，尤其涉及一种光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型。

背景技术

在光伏支架领域，为了更好地得到支撑结构在流固耦合作用下的动态响应数据，往往需要进行气动弹性测试。气动弹性测试是一种复杂的风洞试验，试验环境及风洞模型需要满足一系列的相似准则，刚度相似比就是其中之一。应用在光伏支架风洞试验中即需要保证模型主轴的刚度与原型主轴刚度之比及风速相似比之间满足一定的关系。

因此在光伏支架风洞模型制作中需要制作特定刚度的模型主轴，制作完成后主轴的力学参数(例如主轴刚度)确定不变，在需要更改实验条件时，如原型主轴的设计参数发生变化时，需要重新制作整个主轴模型。同时风洞试验时需要测量模型主轴的受力情况，重新制作模型后又需要重新设置测量装置，例如需要重新在模型主轴上粘贴应变片并重新标定。

发明内容

针对现有技术存在的以上不足之处，本申请的目的在于提供一种扭转刚度可以调整、不需要更换整个模型主轴和重新设置测量装置的光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案。

一种光伏支架风洞模型的模型主轴，用于模拟原型光伏支架中的原型主轴进行风洞试验，所述模型主轴包括至少一第一轴段、至少一第二轴段、至少一第三轴段；其中，所述第一轴段与所述光伏支架风洞模型的模型立柱可转动且可锁止设置，所述第三轴段将所述第二轴段连接至所述第一轴段，所述第二轴段可通过所述第三轴段相对所述第一轴段转动；通过改变所述第三轴段的扭转刚度以得到具有不同扭转刚度的所述模型主轴，使所述模型主轴在不同试验条件下满足风洞试验的要求。

在一些实施方式中，所述模型主轴的扭转刚度调整需要满足所述光伏支架风洞模型的刚度相似比要求；所述刚度相似比要求具体为，满足风洞试验相似比公式：其中λ_GJ为扭转刚度相似比，λ_ρ为空气密度相似比，λ_V为风速相似比，λ_L为结构尺度相似比；所述扭转刚度相似比λ_GJ的计算方法为：λ_GJ＝GJ_m/GJ_p，其中GJ_p为所述原型主轴的扭转刚度，GJ_m为对应的所述模型主轴的扭转刚度。

在一些实施方式中，所述第三轴段可拆卸地与所述第一轴段和所述第二轴段连接，在所述原型主轴的刚度参数改变时，通过调整所述第三轴段的扭转刚度或更换参数匹配的所述第三轴段实现所述刚度相似比要求。

在一些实施方式中，所述第三轴段包括2个连接部和扭转部，所述扭转部连接于2个所述连接部之间，所述连接部连接至所述第一轴段或所述第二轴段；所述第三轴段还包括扭矩测量装置，用于测量所述第三轴段在风洞试验中承受的扭矩。

在一些实施方式中，所述扭矩测量装置包括应变片，所述应变片设置于所述扭转部上，通过所述应变片测得所述扭转部的形变，再经过转换输出扭矩系数。

在一些实施方式中，所述扭转部为扭簧，所述扭簧包括圆形截面螺旋扭簧、矩形截面螺旋扭簧、包括直线段的异形螺旋扭簧，通过更换具有不同扭力的所述扭簧以得到具有不同扭转刚度的所述模型主轴。