冬奧黑科技 | “馭風(fēng)人”講述如何讓晶瑩“大雪花”在冬奧會(huì)點(diǎn)火儀式上穩(wěn)穩(wěn)亮相

央視網(wǎng)消息：科技貫穿著本屆北京冬奧會(huì)。在冬奧會(huì)的開(kāi)幕式上，主火炬在一片美麗晶瑩的“大雪花”中安然綻放。這片“雪花”不懼風(fēng)吹，是因?yàn)橛幸蝗骸榜S風(fēng)人”。北京交通大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的工作人員，讓這里的“風(fēng)”消失了。在記者的采訪中，他們向記者道出了這個(gè)保守了8個(gè)月之久的秘密。

早在2021年7月，中國(guó)冰雪科學(xué)家、北京交通大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室主任李波便接到通知，為“大雪花”的點(diǎn)火方案提供可行性研究。在方案中，“大雪花”計(jì)劃采用懸挑方式吊起，完成升空、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。

北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院風(fēng)洞試驗(yàn)室主任李波：我們?cè)隈R店橋就有一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，正好這個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)離我們的“鳥(niǎo)巢”不到3公里，我們通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)找出來(lái)“鳥(niǎo)巢”不同區(qū)域的風(fēng)速大小關(guān)系，然后將氣象數(shù)據(jù)和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的結(jié)果結(jié)合起來(lái)，這樣就能夠?qū)﹂_(kāi)幕式當(dāng)天在這個(gè)“大雪花”出現(xiàn)位置的風(fēng)速進(jìn)行一個(gè)準(zhǔn)確的評(píng)估。

團(tuán)隊(duì)很快發(fā)現(xiàn)，受“鳥(niǎo)巢”建筑物影響，“大雪花”升起區(qū)域的風(fēng)速條件與局地風(fēng)氣候并不相同。為此，他們又制作了“鳥(niǎo)巢”縮尺模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，確定出了“大雪花”在開(kāi)幕式中受到風(fēng)速的概率模型。

北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院建筑工程系副主任盧嘯：我們當(dāng)時(shí)是用了不同的建模技術(shù)，在精細(xì)的地方用精細(xì)的方法來(lái)做，粗的地方用一些比較粗略的方法來(lái)做，就是用這種多尺度的方式構(gòu)建出了它的模型。

模型建好后，新的問(wèn)題接踵而來(lái)。“大雪花”形體十分復(fù)雜，還要在開(kāi)幕式中進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、升起及旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，只有制作出高保真的縮尺模型，才能準(zhǔn)確測(cè)量得到“大雪花”在不同狀態(tài)受到的風(fēng)荷載。

北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院風(fēng)洞試驗(yàn)室主任李波：我們想到了3D打印技術(shù)，然后再進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們對(duì)“大雪花”在不同狀態(tài)下的抖動(dòng)進(jìn)行計(jì)算分析。最后我們采用底部支撐加懸掛的方式來(lái)讓“大雪花”在開(kāi)幕式當(dāng)天能夠穩(wěn)穩(wěn)地將火炬插入，穩(wěn)穩(wěn)地升起來(lái)并旋轉(zhuǎn)，達(dá)到升起來(lái)、轉(zhuǎn)起來(lái)和亮起來(lái)的目標(biāo)。

經(jīng)過(guò)一次次嘗試、失敗、調(diào)整、再測(cè)試后，晶瑩的“大雪花”最終在冬奧會(huì)開(kāi)幕式上穩(wěn)穩(wěn)亮相。

標(biāo)簽： 風(fēng)洞試驗(yàn)室 北京交通大學(xué)