前缘分离涡脱对钝体涡激振动的影响

发布时间：2021-01-17 09:34

　　大跨桥梁因其有跨越天堑沟通两岸的独特作用,极大地促进了地区经济和社会发展。但随着桥梁跨度的增大,结构变得越来越柔,阻尼越来越小,在风的作用下,极易发生大幅风致振动,危害桥梁结构和使用安全。涡激振动是大跨度桥梁普遍存在一种大幅风致振动。由于桥梁主梁表面存在锐利边缘和附属结构,一般会在前缘发生严重的流动分离和旋涡脱落现象,这一物理过程对桥梁风致振动具有重要的影响。本文针对这一桥梁风工程基础前沿领域,重点开展桥梁主梁断面前缘分离及旋涡脱落特性及相应的前缘涡致振动的风洞试验研究。具体研究内容如下:首先,对桥梁主梁节段模型的气动外形进行设计,通过设置高度可变的前缘挡板使得前缘流动分离可控,进而搭建风速、压力、振动及PIV测试系统,基于风洞试验研究静止桥梁主梁绕流场特性和自由振动系统涡激振动特性。其次,研究前缘挡板高度与流动分离程度、脱落旋涡结构、旋涡脱落频率特征等的关系;研究前缘分离程度对表面压力分布的影响规律;研究尾部分隔板作用下前缘分离流动特性,揭示尾流对前缘分离流动的影响规律。最后,研究带前缘挡板桥梁主梁模型涡激振动特征,包括振动响应特征、气动力特征、流固耦合作用旋涡特征等,揭示前缘分离涡... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

圆柱绕流尾流形态随雷诺数变化

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文< Re < 3.5×106，流动进入超临界区，层流边界变窄变成无法辨认的湍流；< Re，流动进入跨临界区，尾流重新出现稳定动研究振动的自激特性，振动体系将对涡脱产生反馈作数对应的风速下发生共振，而是在一定风速范围称为锁频现象，如图 1-2 所示。

ko[8]研究了圆柱经历不同频率和振流中存在 2S、2P 和 P+S 等旋涡脱圆柱一侧位移达到最大值时，在上下两侧就形成了两个自由脱落，在同侧形成一对方向相反旋涡，P+S 模式是指在一侧形成一对旋) 2S 模式 b) 2P 模式上支

【参考文献】：
期刊论文
[1]栏杆对典型桥梁断面涡激振动的影响研究[J]. 管青海,李加武,胡兆同,刘健新.  振动与冲击. 2014(03)
[2]H形断面桥梁风致振动的流场机理[J]. 张伟,葛耀君.  土木工程学报. 2009(05)
[3]导流板对大跨桥梁风振响应影响的流场机理[J]. 张伟,葛耀君.  中国公路学报. 2009(03)



本文编号：2982619