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冬奥黑科技 | “驭风人”讲述如何让晶莹“大雪花”在冬奥会点火仪式上稳稳亮相

2022-02-16 11:55:46来源：央视网  

央视网消息：科技贯穿着本届北京冬奥会。在冬奥会的开幕式上，主火炬在一片美丽晶莹的“大雪花”中安然绽放。这片“雪花”不惧风吹，是因为有一群“驭风人”。北京交通大学风洞实验室的工作人员，让这里的“风”消失了。在记者的采访中，他们向记者道出了这个保守了8个月之久的秘密。

早在2021年7月，中国冰雪科学家、北京交通大学风洞实验室主任李波便接到通知，为“大雪花”的点火方案提供可行性研究。在方案中，“大雪花”计划采用悬挑方式吊起，完成升空、旋转等动作。

北京交通大学土木建筑工程学院风洞试验室主任 李波：我们在马店桥就有一个监测点，正好这个监测点离我们的“鸟巢”不到3公里，我们通过风洞实验找出来“鸟巢”不同区域的风速大小关系，然后将气象数据和风洞实验的结果结合起来，这样就能够对开幕式当天在这个“大雪花”出现位置的风速进行一个准确的评估。

团队很快发现，受“鸟巢”建筑物影响，“大雪花”升起区域的风速条件与局地风气候并不相同。为此，他们又制作了“鸟巢”缩尺模型进行风洞试验，确定出了“大雪花”在开幕式中受到风速的概率模型。

北京交通大学土木建筑工程学院建筑工程系副主任 卢啸：我们当时是用了不同的建模技术，在精细的地方用精细的方法来做，粗的地方用一些比较粗略的方法来做，就是用这种多尺度的方式构建出了它的模型。

模型建好后，新的问题接踵而来。“大雪花”形体十分复杂，还要在开幕式中进行翻转、升起及旋转等动作，只有制作出高保真的缩尺模型，才能准确测量得到“大雪花”在不同状态受到的风荷载。

北京交通大学土木建筑工程学院风洞试验室主任 李波：我们想到了3D打印技术，然后再进行风洞实验。通过风洞实验数据，我们对“大雪花”在不同状态下的抖动进行计算分析。最后我们采用底部支撑加悬挂的方式来让“大雪花”在开幕式当天能够稳稳地将火炬插入，稳稳地升起来并旋转，达到升起来、转起来和亮起来的目标。

经过一次次尝试、失败、调整、再测试后，晶莹的“大雪花”最终在冬奥会开幕式上稳稳亮相。

标签： 风洞试验

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