基于非线性多项式涡激力模型的桥梁涡振响应有限元分析方法

1

作者 朱志昂 孟晓亮 《振动与冲击》 北大核心 2025年第19期202-211,共10页

现有大跨度桥梁涡振响应分析大多针对涡振位移预测,而直接求解涡振内力响应的可靠方法较少。基于此,首先基于应用较多的非线性多项式涡激力模型,推导了大跨度桥梁涡激振动时多自由度运动微分方程的离散化格式,建立了非线性多项式涡激力... 现有大跨度桥梁涡振响应分析大多针对涡振位移预测,而直接求解涡振内力响应的可靠方法较少。基于此,首先基于应用较多的非线性多项式涡激力模型,推导了大跨度桥梁涡激振动时多自由度运动微分方程的离散化格式,建立了非线性多项式涡激力模型作用下,大跨度桥梁的非线性气动刚度、非线性气动阻尼矩阵;其次,在此基础上利用Newmark-β方法求解上述多自由度非线性涡激振动运动微分方程,同步获得了大跨度桥梁桥梁非线性涡激振动的位移和内力响应;最后以我国东南沿海某跨海大桥中的连续钢箱梁引桥作为工程背景,通过风洞试验确定了该桥主梁的非线性多项式涡激力模型和模型参数,利用建立的有限元方法获得了该桥的涡振位移响应,通过将位移计算结果与现有涡振振幅换算方法获得的结果进行对比后发现,两者对于涡振位移响应的预测结果相近,误差约在3%左右,验证了该方法的有效性。研究结果表明,建立的基于非线性多项式的大跨度桥梁涡振响应分析的有限元方法,能够有效预测大跨度桥梁非线性涡振位移响应,显著提高涡振内力与应力响应的求解效率,该方法的建立不仅有助于大跨度桥梁抗风理论的完善,且具有显著的工程实用价值。 展开更多

关键词 涡激振动(VIV) 有限元方法(FEM) 动力响应 非线性多项式涡激力模型

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经验非线性涡激力模型参数识别 被引量：6

2

作者 周涛 朱乐东 郭震山 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期115-118,144,共5页

利用涡激共振竖向位移响应,基于广义谐波函数KBM法并引入缓变参数的概念,对Scanlan经验非线性模型进行处理,识别其中的气动参数,并得到Scanlan非线性涡激力。对识别得到的Scanlan非线性涡激力,分别通过:用Newmarkβ反求响应与实测响应... 利用涡激共振竖向位移响应,基于广义谐波函数KBM法并引入缓变参数的概念,对Scanlan经验非线性模型进行处理,识别其中的气动参数,并得到Scanlan非线性涡激力。对识别得到的Scanlan非线性涡激力,分别通过:用Newmarkβ反求响应与实测响应进行比较;与从天平同步测得的合力中提取出实测的涡激力进行比较,对识别精度做出评价。试验是在同济大学TJ-1号风洞均匀流场中进行的,以象山港大桥初始设计阶段节段模型为例,用激光位移计采集模型的位移响应,并用一维梁式应变测力天平同步采集模型所受的力。 展开更多

关键词 涡激共振 经验非线性模型 涡激力 参数识别 精度评价

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基于非线性涡激力广义模型的涡振幅值换算 被引量：4

3

作者 周奇 孟晓亮 朱乐东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期82-88,共7页

节段模型测振风洞试验是研究涡激共振风速锁定区间和振动幅值的主要手段之一,但节段模型涡振振幅并不能由几何缩尺比直接换算至实桥,需要对测试结果进行修正。已有研究表明,涡激力具有强烈的非线性特性,因此基于线性涡激力模型的换算方... 节段模型测振风洞试验是研究涡激共振风速锁定区间和振动幅值的主要手段之一,但节段模型涡振振幅并不能由几何缩尺比直接换算至实桥,需要对测试结果进行修正。已有研究表明,涡激力具有强烈的非线性特性,因此基于线性涡激力模型的换算方法不再适用。此外,由于采用的非线性涡激力模型不准确,基于非线性涡激力模型的已有换算方法也不一定适用,并且目前基于非线性涡激力模型的换算方法也没有给出阻尼比的修正方法。为此,文章借鉴量纲分析方法,推导非线性涡激力广义模型,并给出计算涡振振幅的非线性涡激力简化广义模型,然后根据能量相等的原则推导节段模型与实桥的涡振幅值换算公式。研究表明:当节段模型与实桥结构阻尼比一致时,振幅换算关系仅与桥梁阵型函数值有关;当节段模型与实桥结构阻尼比不一致时,振幅换算关系还与涡振生长或衰变过程位移振幅变化率以及涡振稳定状态无量纲幅值有关;不同换算方法的结果对比表明本文换算结果与实测值最为接近。 展开更多

关键词 桥梁工程 涡激共振 节段模型 非线性涡激力 幅值换算

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非线性涡激力模型气动参数识别新方法 被引量：1

4

作者 翁祥颖 葛耀君 陈海兴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期82-85,96,共5页

基于非线性最小二乘法提出识别单自由度经验非线性涡激力模型气动参数新方法。通过同伦分析法获得涡振响应二阶解析解,基于该解构造非线性拟合目标函数并采用遗传算法识别出在给定参数区间内的最优拟合结果。分别用光滑信号及有噪信号... 基于非线性最小二乘法提出识别单自由度经验非线性涡激力模型气动参数新方法。通过同伦分析法获得涡振响应二阶解析解,基于该解构造非线性拟合目标函数并采用遗传算法识别出在给定参数区间内的最优拟合结果。分别用光滑信号及有噪信号进行数值验证,结果表明该方法具有可行性及较好稳定性,并运用该方法识别出流线型闭口箱梁断面的涡激力气动参数。 展开更多

关键词 气动参数识别 涡激力模型 VAN der pol振子 遗传算法 桥梁节段模型

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TLP张力腿涡激非线性响应 被引量：11

5

作者 马驰 董艳秋 胡志敏 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 2000年第6期701-706,共6页

对张力腿平台 (简称 TL P)的张力腿提出了一种新的数学模型 ,并在波浪、水流共同作用下对张力腿的横向涡激振动进行了研究 .通过实例计算了发生谐振时的响应 ,同时讨论了应用伽辽金法的项数对精确度的影响 .

关键词 涡激振动 谐振 张力腿平台 数学模型 钻井平台 非线性响应

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双边肋桥梁断面软颤振非线性自激力模型 被引量：20

6

作者 朱乐东 高广中 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期29-35,共7页

采用弹簧悬挂节段模型测振的方法,研究了双边肋桥梁断面的软颤振响应。试验中观察到明显的软颤振现象,软颤振发生在扭转模态内,以单自由度的扭转振动为主,弯扭耦合效应比较微弱。将颤振导数拓展为瞬时扭转振幅的函数,以计入自激力的非... 采用弹簧悬挂节段模型测振的方法,研究了双边肋桥梁断面的软颤振响应。试验中观察到明显的软颤振现象,软颤振发生在扭转模态内,以单自由度的扭转振动为主,弯扭耦合效应比较微弱。将颤振导数拓展为瞬时扭转振幅的函数,以计入自激力的非线性效应。参数识别结果表明,自激力的非线性主要体现为气动阻尼的非线性效应,气动刚度的非线性较弱。通过对比软颤振响应的计算值和试验值,初步验证了该自激力模型和参数识别结果的可靠性。根据气动阻尼和结构阻尼随瞬时振幅的变化关系,对软颤振的机理进行了探讨。 展开更多

关键词 双边肋断面 软颤振 非线性自激力模型 非线性气动阻尼 软颤振机理

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一维钝体竖向拍振非线性涡激力识别 被引量：1

7

作者 鲜荣 廖海黎 +1 位作者 李明水 马存明 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期690-695,共6页

基于Scanlan经验非线性模型,推导一维钝体竖向涡激振动拍振响应。借鉴Wilkinson涡激力相关性函数,探讨节段模型拍振状态下气动参数、涡激力识别方法,分析相关性对涡激力识别的作用。以一大跨度桥梁主梁断面为例,识别气动参数及其非线性... 基于Scanlan经验非线性模型,推导一维钝体竖向涡激振动拍振响应。借鉴Wilkinson涡激力相关性函数,探讨节段模型拍振状态下气动参数、涡激力识别方法,分析相关性对涡激力识别的作用。以一大跨度桥梁主梁断面为例,识别气动参数及其非线性涡激力,结果表明在节段模型试验分析中考虑相关性作用后,可更准确地识别其非线性涡激力。 展开更多

关键词 涡激振动 Scanlan非线性模型 拍 涡激力识别

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圆柱体涡激振动的高阶非线性振子模型研究 被引量：7

8

作者 康庄 张橙 +1 位作者 付森 徐祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期48-58,共11页

为快速准确预报圆柱双自由度涡激振动幅值响应等重要特性,提出了一种高阶非线性振子模型。基于拉格朗日第二类动力学方程及二元函数的泰勒展开公式推导了四对称弹簧固定的圆柱振动方程,在其中计入了轴向拉伸非线性项和耦合非线性项;根... 为快速准确预报圆柱双自由度涡激振动幅值响应等重要特性,提出了一种高阶非线性振子模型。基于拉格朗日第二类动力学方程及二元函数的泰勒展开公式推导了四对称弹簧固定的圆柱振动方程,在其中计入了轴向拉伸非线性项和耦合非线性项;根据离散点涡理论推导了圆柱涡激振动中所受的脉动升力和脉动阻力,并得到了它们之间的数学量化关系;利用包含五阶气动阻尼项的改进Van der Pol方程来模拟流体振子,进而建立了非线性结构振子和流体振子的耦合方程组模型。在此基础上对不同质量比和阻尼比的圆柱进行涡激振动预报,并与试验数据进行对比分析,验证了该模型应用的正确性和广泛性,最后对模型中的各项参数进行了敏感性分析。 展开更多

关键词 涡激振动 振子模型 非线性 耦合

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均匀流作用下并联悬垂双取水管涡激振动载荷特性试验研究

9

作者 赵光义 张萌萌 +3 位作者 付世晓 许玉旺 任浩杰 白英利 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第8期1067-1080,共14页

悬垂取水管作为温差能发电平台等生产设施的核心部件,日益受到关注.悬垂连接双管结构较之单管有着更高的输送效率与更低的制造工艺要求,但是其涡激振动特性尚不明确.为此,开展了一系列悬垂连接双管模型试验,提出了一种针对大位移、小变... 悬垂取水管作为温差能发电平台等生产设施的核心部件,日益受到关注.悬垂连接双管结构较之单管有着更高的输送效率与更低的制造工艺要求,但是其涡激振动特性尚不明确.为此,开展了一系列悬垂连接双管模型试验,提出了一种针对大位移、小变形问题的涡激载荷识别方法,并对比分析了双管与单管的涡激振动特性.研究结果表明:在相同流速和流向条件下,悬垂双管和悬垂单管的涡激振动位移幅值在低流速时相似,但在高流速下存在差异;悬垂双管更易表现出涡激振动不稳定性,包括行波和多频响应等;双管结构可以采用与单管相同的斯特劳哈尔数进行涡激振动预报;此外,悬垂双管与悬垂单管在横向流动方向上的附加质量系数存在显著差异,其主要起到调节固有湿频率的作用,以使得双管发生涡激振动共振. 展开更多

关键词 悬垂管 涡激振动 涡激力 模型试验

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基于浮框式测力模型的桥梁涡激力特性研究 被引量：2

10

作者 牛华伟 吴润泽 +1 位作者 陈谨林 陈政清 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期135-144,共10页

基于开发的内置浮框式三节段测力模型装置,通过弹性悬挂测振风洞试验测试了某大跨度斜拉桥初步设计主梁断面的涡振响应及对应的涡激力.分析了发生竖向涡激共振的0°与+3°两种风攻角下的数据,验证了内置浮框式三节段测力模型在... 基于开发的内置浮框式三节段测力模型装置,通过弹性悬挂测振风洞试验测试了某大跨度斜拉桥初步设计主梁断面的涡振响应及对应的涡激力.分析了发生竖向涡激共振的0°与+3°两种风攻角下的数据,验证了内置浮框式三节段测力模型在桥梁断面气动力测试中的可靠性,对比研究了不同风攻角下涡激力与涡激振动响应的测试结果,探讨了锁定区间范围内涡振频率、力与位移之间相位差及涡激力做功的变化情况.结果表明,内置浮框式三节段测力模型可以在风致振动过程中同步测试气动力;所测试得到的涡激力频率在风速锁定区间内与位移响应频率完全一致,同时,模型的竖弯涡激力与涡激振动位移响应之间存在的相位差随风速增大而增大,而涡激力做功有一个先增大后减小的变化过程. 展开更多

关键词 桥梁 涡激共振 涡激力 测力模型 三节段模型

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矩形断面非线性驰振自激力测量及间接验证中若干重要问题的讨论 被引量：7

11

作者 朱乐东 庄万律 高广中 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第3期16-31,共16页

采用专门研制的小型动态测力天平,通过弹簧悬挂节段模型内置天平同步测力测振风洞试验,对3∶2矩形断面的非线性驰振自激力进行了测量。比较了基于实测自激力重构的节段模型位移响应时程与试验结果,从而对自激力测量精度进行了间接的验证... 采用专门研制的小型动态测力天平,通过弹簧悬挂节段模型内置天平同步测力测振风洞试验,对3∶2矩形断面的非线性驰振自激力进行了测量。比较了基于实测自激力重构的节段模型位移响应时程与试验结果,从而对自激力测量精度进行了间接的验证;讨论了在进行这种验证时考虑节段模型系统等效阻尼和刚度参数非线性特性的重要性、非风致附加自激力和风致自激力在动态力中的占比、忽略非风致附加气动阻尼力和惯性力的非线性特性对自激力测量精度的影响等若干重要问题。结果显示:对于3∶2矩形断面,非风致附加自激力在测得的总动态力中的占比超过了风致自激力的占比,因此从测得的总动态力中提取自激力时必须扣除非风致附加自激力;非风致附加气动阻尼力和惯性力的非线性对驰振自激力测量精度有一定影响,值得考虑;节段模型系统等效阻尼和刚度参数的非线性对节段模型驰振位移响应的重构精度有明显影响,在验证自激力测量精度时必须加以考虑。 展开更多

关键词 2矩形断面 驰振 弹簧悬挂阶段模型 同步测力测振试验 自激力 非风致附加气动阻尼 非风致附加气动质量 非线性

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理想塑性非线性弹簧支撑刚性圆柱涡激振动响应 被引量：1

12

作者 艾尚茂 孙丽萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期21-25,250,共5页

应用尾流振子模型以及弱耦合算法的二维CFD数值方法,首次模拟了理想塑性非线性弹簧支撑刚性圆柱的涡激振动响应。CFD数值模拟与尾流振子经验模型预报结果一致显示:响应幅值超出非线性弹簧的极限位移后产生突变而迅速达到峰值,然后又逐... 应用尾流振子模型以及弱耦合算法的二维CFD数值方法,首次模拟了理想塑性非线性弹簧支撑刚性圆柱的涡激振动响应。CFD数值模拟与尾流振子经验模型预报结果一致显示:响应幅值超出非线性弹簧的极限位移后产生突变而迅速达到峰值,然后又逐渐变小;非线性弹簧情况下幅值峰值要低于线性,但出现在较低的流速。CFD数值方法还模拟到非线性弹簧支撑柱振动频率开始锁定泄涡频率,当振幅达到峰值后,随之锁定于静水固有频率附近。 展开更多

关键词 尾流振子模型 弱耦合算法 非线性弹簧 涡激振动

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超超临界汽轮机密封非线性汽流激振力影响的转子运动特性 被引量：1

13

作者 曹丽华 高路路 司和勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期29-35,42,共8页

密封汽流激振作用常诱导转子非线性运动失稳。建立某1 000 MW汽轮机高压缸隔板密封模型,通过动网格技术和多频涡动模型得到非线性密封汽流激振力拟合模型。基于转子动力学建立包含非线性油膜力的转子-轴承-密封系统运动耦合模型,分析非... 密封汽流激振作用常诱导转子非线性运动失稳。建立某1 000 MW汽轮机高压缸隔板密封模型,通过动网格技术和多频涡动模型得到非线性密封汽流激振力拟合模型。基于转子动力学建立包含非线性油膜力的转子-轴承-密封系统运动耦合模型,分析非线性密封汽流激振力对系统运动特性的影响。研究表明:非线性密封激振力的拟合模型具有较好的计算精度,且更贴近实际情况;汽轮机在冲转升速过程中,以转子的不平衡响应以及非线性油膜力诱发系统失稳为主。对于不同压比工况,额定转速运行后,当负荷一定时,压比越大,汽流激振现象越明显。随着负荷升高,汽流激振的影响显著增强,也加剧了压比对汽流激振的影响程度,使得密封汽流激振的影响增加,导致系统严重失稳。 展开更多

关键词 超超临界机组 密封汽流激振 非线性密封汽流激振力拟合模型 运动特性

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振幅对5:1矩形断面非线性自激气动力的影响 被引量：3

14

作者 林思源 廖海黎 +1 位作者 王骑 熊龙 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期249-259,共11页

宽高比为5∶1矩形断面的非线性自激气动力研究作为钝体空气动力学的基础性和前沿性研究,对钝体断面的非线性气动弹性行为分析有着重要的意义.采用节段模型强迫振动风洞试验,结合模型表面同步测压技术,分析了振幅对宽高比为5∶1矩形试验... 宽高比为5∶1矩形断面的非线性自激气动力研究作为钝体空气动力学的基础性和前沿性研究,对钝体断面的非线性气动弹性行为分析有着重要的意义.采用节段模型强迫振动风洞试验,结合模型表面同步测压技术,分析了振幅对宽高比为5∶1矩形试验断面自激气动力频谱特性和表面压力分布特性的影响,并借助本征正交分解分析了模型表面压力的模态特征函数,进而探讨了非线性气动力产生的流动机理.试验及分析结果表明:5∶1矩形断面自激气动力的高次谐波分量仅在振幅不小于8°的扭转运动下显著,但线性分量随着振幅增加呈非线性变化;在竖向运动或在小于8°的扭转运动下,模型表面分离再附点位置靠近后缘且在一个周期内保持稳定,对应的压力模态为一阶对称分布,表明此时气动力仅由单一频率的主涡决定;在大于等于8°的扭转运动下,一个周期内模型表面的分离再附点位置主要集中在前缘,对应的压力模态中也同时出现了对称分布的第1阶和反对称分布的第2和第3阶,表明此时出现了多个不同频率的主要旋涡,而频率高于运动频率的二次涡主导了高阶模态,并由此产生了气动力的高次谐波分量. 展开更多

关键词 矩形断面 振幅 非线性自激力 本征正交分解 二次涡

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典型带挑臂钢箱主梁涡激力模型研究 被引量：2

15

作者 胡朋 陈屹林 +2 位作者 蔡春声 林伟 韩艳 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期57-67,共11页

为研究带挑臂钢箱主梁的涡激力模型,研究中以一座主跨为160 m的斜拉桥为工程背景,首先采用双向流固耦合的数值模拟方法对带挑臂钢箱主梁的涡振全过程进行了数值模拟分析,计算出主梁断面在不同风速下的涡振幅值,并与风洞试验结果进行对比... 为研究带挑臂钢箱主梁的涡激力模型,研究中以一座主跨为160 m的斜拉桥为工程背景,首先采用双向流固耦合的数值模拟方法对带挑臂钢箱主梁的涡振全过程进行了数值模拟分析,计算出主梁断面在不同风速下的涡振幅值,并与风洞试验结果进行对比.然后,基于已验证的数值模拟结果提取了主梁的涡激力时程,并以重构的涡激力值与目标值的残差大小建立了针对带挑臂钢箱主梁的涡激力数学模型.最后,通过四阶Runge-Kutta法反算出主梁的涡振响应以进一步验证所提涡激力模型的准确性,并在此基础上推导了该主梁断面的涡振稳态振幅表达式.结果表明:数值模拟计算的主梁涡振锁定区间及涡振振幅值与风洞试验结果较为吻合,当来流风速为7.2 m/s时,涡振幅值达到最大.对带挑臂钢箱主梁的涡激力时程作频谱分析发现,除最显著的一阶主频外,还存在二阶和三阶倍频,这种现象表明了该主梁涡激力具有一定的非线性特性.基于推导的带挑臂钢箱主梁涡振稳态振幅的表达式,发现了该主梁涡振稳态振幅随系数P12绝对值的增大而减小,而随系数P_(10)的增大而增大. 展开更多

关键词 大跨度桥梁 带挑臂钢箱主梁 风荷载 数值模拟 涡激力模型

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振动压路机非线性模型及仿真实验 被引量：1

16

作者 任朝晖 周世华 王靖 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期59-62,149,共5页

在研究土体塑性变形时力与变形关系的基础上,建立非线性振动压路机模型。结合某型振动压路机选取了系统参数并计算固有频率,根据选定的数值进行在不同激振力频率下的数值仿真。根据振动压路机实验获取并分析实验数据,得出非线性振动压... 在研究土体塑性变形时力与变形关系的基础上,建立非线性振动压路机模型。结合某型振动压路机选取了系统参数并计算固有频率,根据选定的数值进行在不同激振力频率下的数值仿真。根据振动压路机实验获取并分析实验数据,得出非线性振动压路机的系统响应特点并验证系统模型的可用性,为研究振动压实提供理论依据。 展开更多

关键词 振动压路机 非线性模型 仿真试验 激振力频率

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圆柱体横流与顺流方向涡激振动耦合模型研究 被引量：13

17

作者 高云 张壮壮 +1 位作者 杨斌 邹丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期22-30,共9页

基于尾流振子模型对刚性圆柱体在横流以及顺流方向涡激振动耦合模型进行了研究。首先建立了横流以及顺流方向考虑结构几何非线性的结构振子以及尾流振子模型,其次基于二阶精度中心差分格式对模型进行先离散后迭代求解,再次通过与他人实... 基于尾流振子模型对刚性圆柱体在横流以及顺流方向涡激振动耦合模型进行了研究。首先建立了横流以及顺流方向考虑结构几何非线性的结构振子以及尾流振子模型,其次基于二阶精度中心差分格式对模型进行先离散后迭代求解,再次通过与他人实验结果进行对比验证了该数值模型的可靠性,最后对不同质量比、不同结构阻尼比以及不同几何非线性系数下圆柱体涡激振动响应振动幅值以及振动轨迹进行了分析。分析结果表明:随着质量比的增大,横流以及顺流方向的振动幅值均呈下降趋势,锁定区间宽度逐渐变窄。随着结构阻尼比的增大,横流以及顺流方向的振动幅值同样呈下降趋势,而锁定区间宽度逐渐变宽。随着折合速度的增加,结构振动轨迹依次出现斜“8”字形、“月牙”形以及正“8”字形。随着几何非线性系数的增加,横流以及顺流方向振动幅值从上分支进入低分支时的位移突降现象会变得越来越明显。 展开更多

关键词 涡激振动 耦合模型 尾流振子 几何非线性

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基于改进湍流模型的圆柱涡激振动数值模拟研究 被引量：4

18

作者 康庄 张橙 +1 位作者 张立健 贾五洋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期837-844,共8页

为准确模拟圆柱体在涡激振动中的升力与阻力,本文对SST(shear stress transport)k-ω湍流模型进行改进,并在圆柱绕流中验证改进模型的正确性。基于OpenFOAM嵌入自编程序进行圆柱双自由度涡激振动数值模拟,采用三种不同的初始条件,通过... 为准确模拟圆柱体在涡激振动中的升力与阻力,本文对SST(shear stress transport)k-ω湍流模型进行改进,并在圆柱绕流中验证改进模型的正确性。基于OpenFOAM嵌入自编程序进行圆柱双自由度涡激振动数值模拟,采用三种不同的初始条件,通过计算对比三种初始状态下涡激振动的幅值、锁定区间、流体力、运动轨迹以及漩涡脱落特点,发现三种初始条件下得到的结果有一定的差别,相比之下匀加速条件的结果最为精确。研究显示:漩涡脱落模式的突变导致了幅值分支的突变,漩涡脱落体现出的"惯性"是产生"迟滞现象"的内在原因之一。 展开更多

关键词 涡激振动 湍流模型 数值模拟 圆柱绕流 升力 阻力 初始条件 迟滞机理

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大柔性圆柱体两自由度涡激振动试验研究 被引量：12

19

作者 黄维平 曹静 +1 位作者 张恩勇 唐世振 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期436-440,共5页

基于模型试验研究了柔性圆柱体两自由度涡激振动问题,研究了顺流向涡激振动和横向涡激振动的频率与振幅关系,提出了考虑流固耦合的两自由度涡激振动非线性分析模型.研究表明,在不同的流速(雷诺数)范围,柔性圆柱体顺流向涡激振动与横向... 基于模型试验研究了柔性圆柱体两自由度涡激振动问题,研究了顺流向涡激振动和横向涡激振动的频率与振幅关系,提出了考虑流固耦合的两自由度涡激振动非线性分析模型.研究表明,在不同的流速(雷诺数)范围,柔性圆柱体顺流向涡激振动与横向涡激振动的频率比和幅值比是不同的;在非锁定区,圆柱体的顺流向振动频率与横向振动频率相同,在锁定区,圆柱体的顺流向振动频率是横向振动频率的两倍;在非锁定区,顺流向振幅与横向振幅比约为1,而在锁定区,顺流向振幅与横向振幅比约为1/3～2/3. 展开更多

关键词 涡激振动 流固耦合 顺流向振动 脉动拖曳力 模型试验

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单面碰撞TMD及其桥梁涡激振动控制研究 被引量：14

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作者 王修勇 胡仁康 +2 位作者 邬晨枫 王文熙 陈宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期169-174,共6页

单面碰撞调谐质量阻尼器(SS-PTMD)是一种新型减振装置,通过惯性力和黏弹性碰撞进行结构减振,针对SS-PTMD动力性能、碰撞力模型与验证、SS-PTMD桥梁节段模型涡振控制等开展了理论与试验研究。根据质量块单边运动受限和碰撞的特点,获得了S... 单面碰撞调谐质量阻尼器(SS-PTMD)是一种新型减振装置,通过惯性力和黏弹性碰撞进行结构减振,针对SS-PTMD动力性能、碰撞力模型与验证、SS-PTMD桥梁节段模型涡振控制等开展了理论与试验研究。根据质量块单边运动受限和碰撞的特点,获得了SS-PTMD的动力特性;开展了钢-黏弹性材料碰撞试验,提出了碰撞力模型,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,并验证了碰撞力模型;通过1∶40桥梁节段模型涡激振动风洞试验,发现+7°风攻角下出现了明显的涡激振动,根据简谐力涡激力模型识别了模型气动参数;采用仿真分析评估了SS-PTMD控制桥梁涡激振动的效果,在质量比2%及最大涡振振幅风速条件下的减振效率达到87%;通过风洞试验研究了SS-PTMD涡激振动控制效果,在质量比2%及最大涡振振幅风速条件下的减振效率达到92%;理论分析和试验结果表明,SS-PTMD对桥梁涡激振动具有很好的减振效果。 展开更多

关键词 单面碰撞式调谐质量阻尼器 碰撞力模型 桥梁 涡激振动 振动控制

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