方柱渦激振動(dòng)的數(shù)值模擬與機(jī)理研究.pdf

1、渦激振動(dòng)是一種在自然界和工程領(lǐng)域中廣泛存在的現(xiàn)象。當(dāng)風(fēng)、水流等流體流經(jīng)柔性植被、大跨度橋梁、高聳煙囪、海底管線等非流線形結(jié)構(gòu)時(shí)，便會(huì)在其尾流區(qū)誘發(fā)周期性的漩渦脫落，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上形成與來流速度垂直的周期性流體作用力，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在這一方向上的周期性振動(dòng)。渦激振動(dòng)問題的本質(zhì)是物體運(yùn)動(dòng)與尾渦運(yùn)動(dòng)之間的反饋。目前對(duì)渦激振動(dòng)現(xiàn)象的研究主要以風(fēng)洞試驗(yàn)為主，數(shù)值研究較少。本文采用udf渦激振動(dòng)控制程序+動(dòng)網(wǎng)格的方法分別模擬了單自由度和二自由度彈性支撐

2、方柱的渦激振動(dòng)問題，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.本文首先研究了單自由度彈性支撐方柱在7.31　　2.已有的研

3、究結(jié)果表明，頻率比f(wàn)*st、質(zhì)量比*M、質(zhì)量-阻尼聯(lián)合參數(shù)M*是影響渦激振動(dòng)響應(yīng)的主要參數(shù)。本文對(duì)不同質(zhì)量比、質(zhì)量-阻尼聯(lián)合參數(shù)的方柱進(jìn)行了渦激振動(dòng)分析，研究其改變對(duì)振幅、“相位開關(guān)”啟動(dòng)的風(fēng)速值以及對(duì)流體作用力的影響。
　　3.研究“相位開關(guān)”啟動(dòng)機(jī)理，首先，對(duì)方柱周圍速度場(chǎng)進(jìn)行分析，本文發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)方柱周圍存在與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的振動(dòng)繞流速度，它的出現(xiàn)減小了結(jié)構(gòu)橫向的速度差，并可以改變“相位開關(guān)”啟動(dòng)的風(fēng)速值。
　　4.對(duì)流場(chǎng)中的