大缩尺比气弹模型风洞试验的紊流积分尺度修正

摘要

为在风洞中准确地模拟风洞风场与实际风场中紊流积分尺度的相似关系，结构模型的几何缩尺比通常要求为1/300-1/800。但复杂结构气弹模型的实际几何缩尺比往往控制在1/40-1/100，以减少模型制作难度和提高模型精度。这类大几何缩尺比造成紊流积分尺度的相似性严重偏离，因而必须对紊流积分尺度不相似时的风洞试验结果进行修正。本文从随机振动理论出发，导出了顺风向风振响应及风振系数表达式，进而研究了顺风向紊流积分尺度Lxu对一高耸格构式塔架风振系数的影响。结果表明紊流积分尺度对结构抖振响应有显著影响，对结构的峰值响应及风振系数影响也较大。这一影响随着结构阻尼、结构频率与风谱卓越频率的比值(频率比)的增加而减弱。最后初步建议了一套较为通用的、由紊流积分尺度不相似引起的修正系数，可对大缩尺比气弹模型风洞试主验结果修正。