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双边箱式Π型梁的抖振力展向相关性的试验研究
1
作者 李宇 冯朴 +1 位作者 陈哲 李加武 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期88-98,共11页
目前,Π型主梁作为中等跨度斜拉桥应用最广泛的主梁类型,关于其抖振力展向相关性方面的研究却极少.为提高Π型主梁的抖振计算精度,针对其抖振力展向相关性开展研究.在本次研究中,制作了3种不同宽高比(B∶H=5∶1、10∶1和15∶1)的双边箱... 目前,Π型主梁作为中等跨度斜拉桥应用最广泛的主梁类型,关于其抖振力展向相关性方面的研究却极少.为提高Π型主梁的抖振计算精度,针对其抖振力展向相关性开展研究.在本次研究中,制作了3种不同宽高比(B∶H=5∶1、10∶1和15∶1)的双边箱式Π型梁(bliuff double-side box girders,BDSBG)的节段模型,在两类格栅湍流场和均匀流引起的“特征湍流”中,通过测压试验获取了各测点的风压时程数据.利用这些数据计算出抖振力及其功率谱、抖振力的展向互相关系数和展向相干函数,进一步探讨了不同的B∶H和湍流场对BDSBG的抖振力的功率谱和抖振力展向相关性的影响.结果表明:1)随着B∶H的增加,BDSBG的抖振力的能量逐渐减小;湍流场的湍流度越大,提供给BDSBG的抖振力的能量也就越多;另外,格栅湍流会极大地削弱涡脱频率对BDSBG的抖振力功率谱的影响.2)随着B∶H的增加,BDSBG的抖振力展向的相关性和相干性都逐渐增大,且二者都远大于脉动风展向的相关性和相干性,而且这种差距会随着B∶H的增加而进一步增大;此外,随着湍流场的湍流度增加,BDSBG的抖振力展向相关性也会逐渐增大,但BDSBG的抖振力展向相干性的离散性和涡脱频率对BDSBG的抖振力展向相干性的影响,都会逐渐减弱. 展开更多
关键词 双边箱式Π型梁 宽高比 抖振力 功率谱 展向相关性 风洞试验
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不同振动状态下矩形柱体展向相关性和相干结构数值模拟
2
作者 邹鹏程 曹曙阳 操金鑫 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期669-676,共8页
涡激振动具有明显的三维流动特征,主要表现在展向方向上非定常气动力和流动特性不完全同步,且因振动状态而异。以典型桥梁基础断面(5:1矩形)为对象,借助动网格技术开展了不同振动状态下的大涡模拟数值试验,对比研究了涡振发生过程中各... 涡激振动具有明显的三维流动特征,主要表现在展向方向上非定常气动力和流动特性不完全同步,且因振动状态而异。以典型桥梁基础断面(5:1矩形)为对象,借助动网格技术开展了不同振动状态下的大涡模拟数值试验,对比研究了涡振发生过程中各关键阶段的气动力和风速展向相关性和相干结构的变化。研究发现:在振动状态变化的过程中气动力和速度的相关性均先增大后减小,但相关系数的最大值并未出现在振幅最大状态;尾流速度的展向相关系数明显小于气动力展向相关系数,在三个速度分量中展向速度的相关系数最小;振动矩形柱体周围流场展向相干结构的尺度比静止状态明显增大。 展开更多
关键词 计算流体力学 大涡模拟 涡激振动 展向相关性 展向相干结构
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高阶模态涡振锁定区间气动力展向相关性研究 被引量：6
3
作者 华旭刚 李龙龙 +1 位作者 陈政清 温青 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1436-1445,共10页
由于涡激力沿展向并不完全相关,在均匀流条件下基于宽高比为5:1的矩形截面多点弹性支撑气弹模型,开展风洞试验,对气弹模型在高阶模态振动状态下以及静止状态下的涡激力展向相关性进行研究。研究结果表明:气弹模型的各竖弯模态均出现了... 由于涡激力沿展向并不完全相关,在均匀流条件下基于宽高比为5:1的矩形截面多点弹性支撑气弹模型,开展风洞试验,对气弹模型在高阶模态振动状态下以及静止状态下的涡激力展向相关性进行研究。研究结果表明:气弹模型的各竖弯模态均出现了频率相同的2个涡振区间,第1涡振区间的表观St数为0.22,第2涡振区间的表观St数为0.11;高阶模态振动状态下,不同模态的第1个涡振锁定区间内升力展向相关系数最大值位于涡振幅值最大处,而第2个涡振锁定区间内升力展向相关系数最大为位于涡振锁定区间的上升段而非涡振幅值的最大处,且与节段模型的升力变化规律相似;静止状态下气弹模型的升力展向相关性系数随着风速(雷诺数)的增加而表现出升高的趋势,且随展向间距增加而逐渐趋于0。 展开更多
关键词 多点弹性支撑气弹模型 高阶模态涡振 展向相关性 风洞试验
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矩形断面主梁涡激振动气动力展向相关性试验研究 被引量：6
4
作者 刘志文 黄来科 陈政清 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期422-431,共10页
桥梁主梁结构涡激振动具有三维特性,主梁涡激力沿展向并不完全同步。在均匀流场条件下针对宽高比为5的矩形断面主梁分别进行了振动状态和静止状态风洞试验,对其气动力、尾流风速、表面压力展向相关性等进行研究。结果表明:振动状态矩形... 桥梁主梁结构涡激振动具有三维特性,主梁涡激力沿展向并不完全同步。在均匀流场条件下针对宽高比为5的矩形断面主梁分别进行了振动状态和静止状态风洞试验,对其气动力、尾流风速、表面压力展向相关性等进行研究。结果表明:振动状态矩形断面主梁气动力展向相关系数比静止状态大,涡振锁定区内升力系数相关系数最大值位于锁定区间上升段而非振幅最大处。振动状态矩形断面主梁尾流区顺风向及竖向脉动风速展向相关系数小于其气动力展向相关系数;静止状态矩形断面主梁尾流区顺风向脉动风速和竖向脉动风速展向相关系数沿展向距离呈指数衰减,且不同风速下对应的衰减曲线比较接近。 展开更多
关键词 桥梁工程 涡激振动 风洞试验 展向相关性 矩形断面主梁
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宽高比5∶1矩形断面涡激振动锁定区间内涡激力展向相关性分析 被引量：1
5
作者 温青 龙航 +2 位作者 华旭刚 池俊豪 孙洪鑫 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期319-325,共7页
涡激力展向相关性是准确预测三维柔性结构涡激振动振幅的重要因素。以宽高比5∶1矩形断面为例,通过气动力展向相关函数理论建模和节段模型弹性悬挂测振、测压风洞试验,研究了涡激振动锁定区间内实测气动力展向相关性变化规律。研究结果... 涡激力展向相关性是准确预测三维柔性结构涡激振动振幅的重要因素。以宽高比5∶1矩形断面为例,通过气动力展向相关函数理论建模和节段模型弹性悬挂测振、测压风洞试验,研究了涡激振动锁定区间内实测气动力展向相关性变化规律。研究结果表明:在涡激振动锁定区间内,实测气动力由完全相关的自激力和不完全相关的随机气动力组成,展向相关性可以用指数加常数型函数描述,指数项系数为随机气动力占实测气动力的能量比,指数项系数和常数之和等于1;实测气动升力均方根在涡振起振阶段最大,随着风速增大反而减小,随机气动力均方根基本保持不变,由此导致实测气动力展向相关性表现为起振阶段最强,随着风速增加而减弱。 展开更多
关键词 涡激振动 气动力 展向相关性 矩形断面
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流线型箱梁断面涡激力展向相关试验研究 被引量：5
6
作者 刘志文 龚慧星 陈政清 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期80-87,共8页
针对闭口流线型主梁结构涡激力展向相关性问题,在均匀流场条件下分别对振动状态和静止状态流线型主梁节段模型进行了不同风攻角的涡激力展向相关性试验研究,分别分析了流线型主梁断面涡激振动响应、涡激力展向相关性及主梁表面压力等.... 针对闭口流线型主梁结构涡激力展向相关性问题,在均匀流场条件下分别对振动状态和静止状态流线型主梁节段模型进行了不同风攻角的涡激力展向相关性试验研究,分别分析了流线型主梁断面涡激振动响应、涡激力展向相关性及主梁表面压力等.结果表明:振动状态主梁断面涡激力展向相关系数与振幅、锁定区风速等相关,锁定区上升段主梁断面涡激力展向相关系数大于锁定区最大振幅处主梁断面涡激力展向相关系数,扭转涡振锁定区升力矩展向相关系数大于竖向涡振锁定区竖向涡激力展向相关系数;振动状态主梁断面测点压力系数展向相关系数与振幅相关,振幅越大则相关系数越大. 展开更多
关键词 桥梁 流线型箱梁断面 涡激振动 展向相关性 风洞试验
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基于主动格栅脉动流场的抖振力测试与相关性研究 被引量：2
7
作者 向丹 朱立山 牛华伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期123-130,共8页
为了探究钝体断面在紊流作用下抖振力的相关性机理,以矩形桥梁断面为例,在主动格栅产生的脉动流场中,通过测压试验并结合不同相关性模型拟合方法,研究了在不同脉动频率下抖振力的空间分布特性。对比探究矩形桥梁断面在静止状态以及运动... 为了探究钝体断面在紊流作用下抖振力的相关性机理,以矩形桥梁断面为例,在主动格栅产生的脉动流场中,通过测压试验并结合不同相关性模型拟合方法,研究了在不同脉动频率下抖振力的空间分布特性。对比探究矩形桥梁断面在静止状态以及运动状态抖振力空间相关性的变化,并利用matlab进一步分解自激力与抖振力,以此来分析自激力对抖振力展向相关性的影响;同时,通过天平测力试验(同步测压)对比了两种不同测力方法的试验结果。试验结果表明抖振阻力跨向相关性伴随着频率和跨向间距的增大而减小,在气动自激力的影响下,抖振力的跨向相关性能得到一定程度的提高,并高于来流脉动风速的相关性。 展开更多
关键词 紊流积分尺度 抖振力 展向相关性 自激力
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静止型雷暴冲击风作用下列车气动导纳函数试验研究
8
作者 胡朋 张非 +3 位作者 韩艳 王宁宁 严乃杰 王赛龙 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期33-46,共14页
为研究静止型雷暴冲击风作用下列车的气动导纳函数,利用雷暴冲击风试验装置模拟雷暴冲击风场,基于刚性模型测压试验,并考虑列车模型对周围风场的影响,测试并分析距雷暴冲击风中心不同径向距离的列车抖振力谱、脉动风速谱以及脉动风速相... 为研究静止型雷暴冲击风作用下列车的气动导纳函数,利用雷暴冲击风试验装置模拟雷暴冲击风场,基于刚性模型测压试验,并考虑列车模型对周围风场的影响,测试并分析距雷暴冲击风中心不同径向距离的列车抖振力谱、脉动风速谱以及脉动风速相干函数特性。通过拟合脉动风速相干函数获得考虑顺风向和竖向脉动风速展向相关性的传递函数,识别出考虑脉动风速展向相关性的列车气动导纳函数,并与未考虑脉动风速展向相关性的气动导纳函数进行对比。研究结果表明,当径向距离较小时,如r/D_(j)=0.5时,列车抖振力谱的能量主要集中在极值频率附近的窄带范围内;随着径向距离的增大,列车抖振力谱极值频率附近的能量逐渐向低频部分转移,同时,脉动风速谱的低频部分能量分布逐渐变均匀,而高频部分逐渐符合“-5/3”定律。当列车模型放入风场后,不同测点位置处的顺风向和竖向脉动风速谱的幅值随径向距离而变化,但距列车模型中心2B处的顺风向和竖向脉动风速谱的变化趋势与空风场的较接近。不同径向距离时,脉动风速相干函数都存在峰值,列车的侧向力和升力气动导纳函数在低频部分均趋近于一个常数;当径向距离r/D_(j)=1时,侧向力和升力气动导纳函数的幅值最大,而其他径向距离的侧向力和升力气动导纳函数幅值均基本相同。考虑传递函数后,识别出来的气动导纳函数幅值显著增大,同时高频部分的气动导纳函数幅值随着频率的增加其变化趋势也不同。采用频响函数拟合列车的气动导纳函数时,气动导纳函数低频部分的幅值由系数k决定,同时径向距离越大,拟合参数a、b和k值均越大。 展开更多
关键词 静止型雷暴冲击风 高速列车 气动导纳函数 展向相关性 试验研究
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