上游静止柱体对圆柱体结构尾激振动的影响

发布时间：2022-12-23 03:38

　　文章运用半隐式特征线分裂算子有限元算法对串列布置的静止上游柱体和下游圆柱的尾激振动问题进行了数值模拟研究。数值结果表明:上游柱体结构的形状、尺寸比（d/D）和折减速度（Ur）三个参数对下游圆柱体结构的动力响应、运动轨迹与涡脱落模态有着显著的影响,且与单圆柱工况相比存在明显区别;随着尺寸比的增大,上/下游柱体结构之间的互扰作用会由流致效应逐渐转变为尾流效应,使得频率特性发生变化,并会导致下游圆柱体结构的振动响应增强;当d/D=0.5和1.0时,下游圆柱体结构的运动轨迹主要为"8"字形;当d/D=1.5时,除了"8"字形外,运动轨迹还会呈现双弯刀形、"双8"字形和不规则形状。通过对流体力系数与位移时程曲线及位移PSD曲线特性进行分析,揭示了其相互作用的内在机理。另外,下游圆柱体结构的尾流场特性也会随参数的变化而变化,其涡脱落模态主要为2S、P+S和2P三种。 

【文章页数】：12 页

【文章目录】：
0 引言
1 数值模型与计算方法
    1.1 控制方程
    1.2 网格更新技术
    1.3 流固耦合计算步骤
    1.4 算例验证
2 计算模型及网格独立性验证
    2.1 计算模型和边界条件
    2.2 网格收敛性验证
3 计算结果分析
    3.1 振动位移
    3.2 频率特性
    3.3 运动轨迹
    3.4 流场分布特性
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]串列双圆柱流致振动的数值模拟及其耦合机制[J]. 及春宁,陈威霖,黄继露,徐万海.  力学学报. 2014(06)
[2]低雷诺数下串联双圆柱涡激振动机理的数值研究[J]. 郭晓玲,唐国强,刘名名,吕林,滕斌.  振动与冲击. 2014(04)
[3]不等直径串列双圆柱体绕流的数值模拟[J]. 于定勇,刘洪超,王昌海.  中国海洋大学学报(自然科学版). 2012(Z2)



本文编号：3724635