质量和阻尼比对圆柱尾流中下游圆柱的流致振动影响
发布时间：2020-10-22 18:12
现实生活中处处有流动诱发振动的现象。例如空调中振动噪声,对机器的寿命影响巨大,并且影响人们的生活和学习。机翼在飞行中的振动也对飞机的机身的稳定和乘客的安全至关重要,所以,本课题主要对的是质量和阻尼比对下游圆柱流动诱发的振动机理的研究,本文选取串联排列的双圆柱为实验研究模型,同时,选取的串联的双圆柱体的直径不同,保持一个恒定的直径比0.4,这样选取的模型更接近实际的工程应用。本文中对圆柱串列布置,选取两个距离1.5,3.5进行风洞实验研究,在对下游圆柱两端端部设置了弹簧,使其上下连接,这样的设置可以使下游圆柱沿垂直于来流方向进行自由振动。在本课题中,前后圆柱的直径之比d/D为0.4,前后圆柱位之间的距离为L/d为1.5,3.5,通过改变后圆柱的质量和阻尼比,来研究后圆柱发生弛振现象的临界点。本课题中将质量比和阻尼比的乘积作为一个变量。其中L为串联布置的上游静止圆柱的中心到下游自由振动圆柱前驻点的距离,d与D分别为上游圆柱和下游圆柱的直径。在风洞实验中,通过改变柱体的质量,相对的阻尼比也发生变化,最终质量和阻尼的乘积发现了变化,在每一组m*ζ中,我们讨论下游柱体在每个风速下的振动幅度,来绘制柱体的不在不同U_r柱体的振动。获取柱体发生弛振的极限U_r,从而绘制柱体稳定的图,服务工程应用。在共振区和弛振区之间相对静止的区域,我们给定柱体一个初始位移来计算柱体在该区域和弛振区域的和阻尼的大小和变化。根据和总阻尼比,质量-阻尼比,速度临界点的变化规律,预测在该初始位移下,柱体发生弛振的临界速度,服务工程应用。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O353.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
Acknowledgement
Nomenclature
Chapter 1 Introduction
1.1 Background
1.2 Literature review
1.2.1 Research on vibrating cylinder
1.2.2 Research on fixed cylinders
1.3 Objectives
1.4 Thesis outline
Chapter 2 EXPERIMENTAL SET-UP AND DETAILS
2.1 Wind tunnel
2.2 Vibration measurement
2.3 Damping ratio measurement
2.4 Summary
Chapter 3 Results and discussion
3.1 No perturbation
3.1.1 Added mass
3.1.2 Amplitude response
3.1.3 Stability map
3.2 Perturbation
3.2.1 Structure properties
3.2.2 Initial displacement for damping ratio
3.2.3 Damping ratio at different Urc
3.2.4 Stability map subjected to perturbation
3.2.5 Frequency of vibration cylinder
3.3 Prediction
3.3.1 Fundamentals of fitting
3.3.2 Prediction at L=3.5d
3.3.3 Prediction at L=1.5d
3.4 Summary
Conclusions
References
【相似文献】
本文编号：2851939
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O353.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
Acknowledgement
Nomenclature
Chapter 1 Introduction
1.1 Background
1.2 Literature review
1.2.1 Research on vibrating cylinder
1.2.2 Research on fixed cylinders
1.3 Objectives
1.4 Thesis outline
Chapter 2 EXPERIMENTAL SET-UP AND DETAILS
2.1 Wind tunnel
2.2 Vibration measurement
2.3 Damping ratio measurement
2.4 Summary
Chapter 3 Results and discussion
3.1 No perturbation
3.1.1 Added mass
3.1.2 Amplitude response
3.1.3 Stability map
3.2 Perturbation
3.2.1 Structure properties
3.2.2 Initial displacement for damping ratio
3.2.3 Damping ratio at different Urc
3.2.4 Stability map subjected to perturbation
3.2.5 Frequency of vibration cylinder
3.3 Prediction
3.3.1 Fundamentals of fitting
3.3.2 Prediction at L=3.5d
3.3.3 Prediction at L=1.5d
3.4 Summary
Conclusions
References
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本文编号：2851939
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