基于系统能量特性的扁平钢箱梁颤振气动抑振措施的研究

发布时间：2023-04-25 05:01

　　目前国内外针对桥梁颤振机理和颤振气动措施的研究开展了大量的风洞试验与数值模拟工作,但现行阶段风洞试验中颤振气动措施的选取与优化仍具有较大的盲目性。本课题基于模型系统在微振动过程中能量交换的角度,采用试验研究与数值研究两种方法,给出了宏观角度的整体能量输入特性和微观角度的区域能量输入特性,对扁平钢箱梁颤振气动抑振措施的机理进行了研究,最终在CFD数值风洞中进行气动抑振措施有效性的数值判断,为后续风洞试验提供参考依据,减少试验的盲目性。围绕着这个课题,进行了如下工作:(1)首先通过风洞试验的方法对扁平钢箱梁的颤振气动抑振措施进行研究,介绍了风洞试验的试验概况和试验内容,通过风洞试验得到了上中央稳定板和水平导流板两种气动措施对弯扭耦合颤振的抑振效果,包括振幅与风速关系、静力三分力系数以及静止模型表面压力分布特性,进而研究了不同气动措施对模型的振动情况、所受整体气动力以及模型表面压力分布的影响。(2)基于模型在一个微振动周期中能量交换的角度研究了不同气动措施的能量输入特性,包括宏观角度的整体能量输入特性以及微观角度的区域能量输入特性,给出了两种能量输入的计算方法并对其结果进行分析,从而得出不同...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 大跨度桥梁的发展概况
        1.1.2 桥梁结构的风致振动响应
    1.2 桥梁颤振研究方法
    1.3 桥梁颤振研究现状与本文研究内容
第二章 颤振气动抑振措施的风洞试验
    2.1 引言
    2.2 颤振稳定性试验研究
        2.2.1 风洞试验概况
        2.2.2 风洞试验内容
    2.3 上中央稳定板与水平导流板抑振效果
        2.3.1 振幅与风速关系
        2.3.2 静力三分力系数
        2.3.3 静止模型表面压力分布特性
    2.4 小结
第三章 基于系统能量特性的颤振气动抑振措施的机理分析
    3.1 引言
    3.2 整体能量输入特性
        3.2.1 整体能量输入计算方法
        3.2.2 计算结果分析
    3.3 区域能量输入特性
        3.3.1 区域能量输入计算方法
        3.3.2 计算结果分析
    3.4 抑振机理讨论
    3.5 小结
第四章 颤振气动抑振措施有效性的数值判断
    4.1 引言
    4.2 扁平钢箱梁弯扭耦合振动数值模拟
        4.2.1 CFD模型建立
        4.2.2 弯扭耦合振动数值模拟
    4.3 压力分布特性对比及流场特性
    4.4 整体能量输入特性
    4.5 区域能量输入特性
    4.6 气动抑振措施有效性的数值判断
        4.6.1 工程概况
        4.6.2 裸梁断面颤振气动措施数值优化
    4.7 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3800757