串列布置双柱体结构尾激振动数值研究

发布时间：2021-10-10 03:53

　　尾激振动现象广泛存在于实际工程中,如土木工程中的高层建筑群、大跨桥梁拉索及海洋工程中的平台立柱、海底管线与输运管道等。带弹性支撑的柱状结构物置于其他结构物的尾流场中,该柱状结构物会受到上游结构的尾流涡街作用,导致其表面会受到横流向和顺流向的流体力。这类流体力会诱发柱体的振动,同时,柱体的振动也会导致流场发生变化。在此类周期性流体力作用下结构会发生振动甚至共振现象,导致结构发生局部疲劳损伤或者整体破坏。因此,对尾激振动问题进行研究具有非常重要的理论和工程意义。运用半隐式特征线分裂算子有限元算法对串列布置双柱体结构尾激振动问题进行数值模拟,对非等直径串列双圆柱、非等直径上游方柱-下游圆柱、串列布置双方柱的尾激振动问题进行了全面深入的分析,并揭示结构尾激动力响应规律,探索流场特性,可为工程设计提供参考依据。本文主要研究工作如下:（1）对不同直径比上游静止圆柱-下游圆柱的尾激振动问题进行数值模拟。主要研究直径比（d/D）和折减速度（U_r）这两个关键参数对下游双自由度圆柱体结构尾激动力响应的影响,并揭示尾激动力响应规律,探索流场演变特性。研究结果表明,随着直径比的增大,串列... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

塔科玛海峡悬索桥的毁坏

工程中的海底管线以及输电线路等。随着近年来社会经济的快速发展，为了满足人们的需求，各种公共建筑向着更高、更宽、更深的方向发展，例如身边的桥梁跨度越来越大、建筑修建地越来越高以及矿物质资源的开采也向更深的海域发展，同时工程建设也面临着许多挑战，其中一个关键问题就是结构的抗风问题，这个问题也成为了近年来流体力学理论研究以及工程应用领域的重要课题之一。（a）大跨度桥梁 （b）悬索桥

度这两个关键参数对下游方柱柱的动力响应特性、频率特性以及尾流模态的影响，并揭示尾激振动动力响应特性的规律，探索流场演变特性。本文的主要研究工作的逻辑框架如下，详见图1-3。图 1-3 逻辑框图


本文编号：3427592