央視網(wǎng)消息:科技貫穿著本屆北京冬奧會。在冬奧會的開幕式上,,主火炬在一片美麗晶瑩的“大雪花”中安然綻放,。這片“雪花”不懼風吹,,是因為有一群“馭風人”,。北京交通大學風洞實驗室的工作人員,,讓這里的“風”消失了,。在記者的采訪中,,他們向記者道出了這個保守了8個月之久的秘密,。
早在2021年7月,中國冰雪科學家,、北京交通大學風洞實驗室主任李波便接到通知,,為“大雪花”的點火方案提供可行性研究。在方案中,,“大雪花”計劃采用懸挑方式吊起,,完成升空、旋轉等動作,。
北京交通大學土木建筑工程學院風洞試驗室主任 李波:我們在馬店橋就有一個監(jiān)測點,,正好這個監(jiān)測點離我們的“鳥巢”不到3公里,我們通過風洞實驗找出來“鳥巢”不同區(qū)域的風速大小關系,,然后將氣象數(shù)據(jù)和風洞實驗的結果結合起來,,這樣就能夠對開幕式當天在這個“大雪花”出現(xiàn)位置的風速進行一個準確的評估。
團隊很快發(fā)現(xiàn),,受“鳥巢”建筑物影響,,“大雪花”升起區(qū)域的風速條件與局地風氣候并不相同。為此,,他們又制作了“鳥巢”縮尺模型進行風洞試驗,,確定出了“大雪花”在開幕式中受到風速的概率模型。
北京交通大學土木建筑工程學院建筑工程系副主任 盧嘯:我們當時是用了不同的建模技術,,在精細的地方用精細的方法來做,,粗的地方用一些比較粗略的方法來做,就是用這種多尺度的方式構建出了它的模型,。
模型建好后,,新的問題接踵而來?!按笱┗ā毙误w十分復雜,,還要在開幕式中進行翻轉、升起及旋轉等動作,,只有制作出高保真的縮尺模型,,才能準確測量得到“大雪花”在不同狀態(tài)受到的風荷載。
北京交通大學土木建筑工程學院風洞試驗室主任 李波:我們想到了3D打印技術,,然后再進行風洞實驗,。通過風洞實驗數(shù)據(jù),我們對“大雪花”在不同狀態(tài)下的抖動進行計算分析。最后我們采用底部支撐加懸掛的方式來讓“大雪花”在開幕式當天能夠穩(wěn)穩(wěn)地將火炬插入,,穩(wěn)穩(wěn)地升起來并旋轉,,達到升起來、轉起來和亮起來的目標,。
經(jīng)過一次次嘗試,、失敗、調(diào)整,、再測試后,,晶瑩的“大雪花”最終在冬奧會開幕式上穩(wěn)穩(wěn)亮相。