一种智能安全的幕墙系统的制作方法_2

文档序号:9883528阅读:来源:国知局
幕墙系统包括幕墙、连接幕墙的框架和安装在框架上的风速 时程快速模拟装置装置,所述快速模拟装置包括:
[0051] (1)结构参数监测模块1,其包括风速仪、溫度传感器和数据采集装置,沿框架的高 度方向将其划分多个间隔相同的测试层,在框架的底部安装所述数据采集装置,选择测试 层的正中位置作为一个风速时程的模拟点,且对应每个测试层布设所述风速仪和溫度传感 器;
[0052] (2)平均风速计算模块2,其利用风速仪监测出每测试层的风速总量,横向角和竖 向风速,取0.2s为采样时间间隔,进行平均风速的计算时,引入平均风速校正系数Q:
[0054]每测试层在一个采用时间的平均风速的计算公式为:
[0056] 其中,A为风速总量W在X方向的分量值的极大值和极小值之和,B为风速总量W在y 方向分量值的极大值和极小值之和,F为当地平均气压,f为当地平均溫度,Pwat为当地平 均水汽压,Fb为标准状态下的风压系数;
[0057] (3)各模拟点的脉动风速时程计算模块3,包括生成所述各模拟点的脉动风速时程 的脉动风速功率谱,进行脉动风速功率谱的模拟时,引入溫度修正系数
,其 中To为设定的标准溫度,T为由所述溫度传感器实时监测得到的平均溫度值,贝U [005引T含To时,所述脉动风速功率谱的优化公式为:
[0060] KTo时,所述脉动风速功率谱的优化公式为:
[0062] 其中,A为根据幕墙系统结构选择的地面粗糖度系数,g为根据平均风速W(I)选取的 频率截取上限值;
[0063] (4)风速时程计算模块4,包括微处理器,所述微处理器利用谐波叠加法对相同位 置处的平均风速和脉动风速时程进行叠加,得到各模拟点的风速时程;
[0064] (5)风速模拟显示模块5,包括依次连接的隔离放大器和数字显示屏,所述隔离放 大器的输入端与所述微信处理器连接。
[0065] 本实施例的幕墙系统在框架上安装了风速时程快速模拟装置,便于幕墙系统风速 时程特征的及时获取,维护人员可W更全面地了解幕墙系统的风振响应特性,从而对幕墙 系统进行恰当的维护,增强幕墙系统的安全性能;采用风速仪、溫度传感器和数据采集装置 进行风速时程模拟数据的监测和采集,取代了传统技术人工激励和昂贵的激振设备,降低 了成本,实用便捷;所述模拟装置基于谐波叠加法的基础上,对平均风速和脉动风速的计算 公式进行优化,减少了计算的工作量,提高了幕墙系统的风速时程模拟的效率;在计算平均 风速时引入平均风速校正系数Q,计算脉动风速时程时引入溫度修正系数K,使得幕墙系统 的风速时程模拟更加精确,其中本实施例设定标准溫度To为23°C,设定截取频率上限值为 4hZ,最后得到的各模拟点的风速时程的模拟精度提高到96%。
[0066] 实施例S
[0067] 参见图1,本实施例的幕墙系统包括幕墙、连接幕墙的框架和安装在框架上的风速 时程快速模拟装置装置,所述快速模拟装置包括:
[0068] (1)结构参数监测模块1,其包括风速仪、溫度传感器和数据采集装置,沿框架的高 度方向将其划分多个间隔相同的测试层,在框架的底部安装所述数据采集装置,选择测试 层的正中位置作为一个风速时程的模拟点,且对应每个测试层布设所述风速仪和溫度传感 器;
[0069] (2)平均风速计算模块2,其利用风速仪监测出每测试层的风速总量,横向角和竖 向风速,取0.2s为采样时间间隔,进行平均风速的计算时,引入平均风速校正系数Q:
[0071]每测试层在一个采用时间的平均风速的计算公式为:
[0073]其中,A为风速总量W在X方向的分量值的极大值和极小值之和,B为风速总量W在y 方向分量值的极大值和极小值之和,衣为当地平均气压,f为当地平均溫度,Pwat为当地平 均水汽压,Fb为标准状态下的风压系数;
[0074] (3)各模拟点的脉动风速时程计算模块3,包括生成所述各模拟点的脉动风速时程 的脉动风速功率谱,进行脉动风速功率谱的模拟时,引入溫度修正系数
,其 中To为设定的标准溫度,T为由所述溫度传感器实时监测得到的平均溫度值,贝U
[0075] T > To时,所述脉动风速功率谱的优化公式为:
[0077] KTo时,所述脉动风速功率谱的优化公式为:
[0079] 其中,A为根据幕墙系统结构选择的地面粗糖度系数,g为根据平均风速W(I)选取的 频率截取上限值;
[0080] (4)风速时程计算模块4,包括微处理器,所述微处理器利用谐波叠加法对相同位 置处的平均风速和脉动风速时程进行叠加,得到各模拟点的风速时程;
[0081] (5)风速模拟显示模块5,包括依次连接的隔离放大器和数字显示屏,所述隔离放 大器的输入端与所述微信处理器连接。
[0082] 本实施例的幕墙系统在框架上安装了风速时程快速模拟装置,便于幕墙系统风速 时程特征的及时获取,维护人员可W更全面地了解幕墙系统的风振响应特性,从而对幕墙 系统进行恰当的维护,增强幕墙系统的安全性能;采用风速仪、溫度传感器和数据采集装置 进行风速时程模拟数据的监测和采集,取代了传统技术人工激励和昂贵的激振设备,降低 了成本,实用便捷;所述模拟装置基于谐波叠加法的基础上,对平均风速和脉动风速的计算 公式进行优化,减少了计算的工作量,提高了幕墙系统的风速时程模拟的效率;在计算平均 风速时引入平均风速校正系数Q,计算脉动风速时程时引入溫度修正系数K,使得幕墙系统 的风速时程模拟更加精确,其中本实施例设定标准溫度To为23°C,设定截取频率上限值为 化Z,最后得到的各模拟点的风速时程的模拟精度提高到94.8%。
[00削实施例四
[0084] 参见图1,本实施例的幕墙系统包括幕墙、连接幕墙的框架和安装在框架上的风速 时程快速模拟装置装置,所述快速模拟装置包括:
[0085] (1)结构参数监测模块1,其包括风速仪、溫度传感器和数据采集装置,沿框架的高 度方向将其划分多个间隔相同的测试层,在框架的底部安装所述数据采集装置,选择测试 层的正中位置作为一个风速时程的模拟点,且对应每个测试层布设所述风速仪和溫度传感 器;
[0086] (2)平均风速计算模块2,其利用风速仪监测出每测试层的风速总量,横向角和竖 向风速,取0.2s为采样时间间隔,进行平均风速的计算时,引入平均风速校正系数Q:
[0088]每测试层在一个采用时间的平均风速的计算公式为:
[0090] 其中,A为风速总量W在X方向的分量值的极大值和极小值之和,B为风速总量W在y 方向分量值的极大值和极小值之和,巧为当地平均气压,f为当地平均溫度,Pwat为当地平 均水汽压,Fb为标准状态下的风压系数;
[0091] (3)各模拟点的脉动风速时程计算模块3,包括生成所述各模拟点的脉动风速时程 的脉动风速功率谱,进行脉动风速功率谱的模拟时,引入溫度修正系数
,其 中To为设定的标准溫度,T为由所述溫度传感器实时监测得到的平均溫度值,贝U
[0092] T > To时,所述脉动风速功率谱的优化公式为:
[0094] KTo时,所述脉动风速功率谱的优化公式为:
[0096] 其中,A为根据幕墙系统结构选择的地面粗糖度系数,g为根据平均风速Ww选取的 频率截取上限值;
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