独塔部分地锚斜拉桥涡振气动抑振措施与气动影响研究

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作者 祝志文 刘桂荣 +2 位作者 沈焯悦 刘帅永 汤琴 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期757-769,共13页

为解决Π形截面双边箱主梁易引发涡振的问题,以结构复杂的独塔部分地锚斜拉桥为例,采用Ansys有限元软件建立全桥模型,根据动力特性分析的结果设计节段模型,开展不同风攻角和风速下的节段模型涡振试验,研究气动抑振措施及其气动影响。研... 为解决Π形截面双边箱主梁易引发涡振的问题,以结构复杂的独塔部分地锚斜拉桥为例,采用Ansys有限元软件建立全桥模型,根据动力特性分析的结果设计节段模型,开展不同风攻角和风速下的节段模型涡振试验,研究气动抑振措施及其气动影响。研究结果表明:在规范阻尼比水平、常遇风速范围和±3°风攻角范围内,原设计主梁断面在竖弯和扭转方向均发生了明显的涡激振动,竖弯涡振幅值明显超过规范限值。增设下稳定板或倒L形裙板能显著降低±3°风攻角范围内的竖弯涡振幅值,也能一定程度降低扭转涡振幅值,使得桥梁涡振满足规范要求。但5°风攻角时仅增设一种气动措施无法抑制涡振,需同时增设下稳定板和倒L形裙板。原主梁和增设气动措施的主梁在±3°风攻角范围内有足够的颤振稳定性,表明增设的涡振气动措施不影响原主梁的颤振稳定性。测力试验表明,与增设下稳定板基本不改变原主梁的阻力系数不同,增设倒L形裙板能明显减小原主梁阻力系数,且负风攻角下阻力降幅明显大于正攻角,表明倒L形裙板能流线化Π形截面主梁气动外形。增设倒L形裙板将明显增大升力和扭矩系数曲线斜率,预示竖弯和扭转气动阻尼的增大,因而能降低竖弯和扭转涡振,改善桥梁的抗涡振性能。研究结果能为大桥抗涡振设计提供依据,也能为同类桥梁抗风设计提供参考。 展开更多

关键词 涡振 部分地锚斜拉桥 双边箱主梁 抑振措施 力系数 气动机理

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考虑双向流固耦合的洪水作用下穿越河流管道力学行为分析

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作者 刘玉龙 伍颖 李都 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期77-84,共8页

为了解决洪水作用下穿越河流管道单向流固耦合未考虑管道对洪水影响而导致结果不准确的问题,提出洪水-管道双向流固耦合有限元计算模型,基于该模型开展不同因素下管道应力、位移和振动频率的力学行为分析。研究结果表明:管道应力、位移... 为了解决洪水作用下穿越河流管道单向流固耦合未考虑管道对洪水影响而导致结果不准确的问题,提出洪水-管道双向流固耦合有限元计算模型,基于该模型开展不同因素下管道应力、位移和振动频率的力学行为分析。研究结果表明:管道应力、位移与洪水流速、悬空长度呈强正相关,管道存在屈服破坏和变形破坏的风险,且输油管道尤其明显;管道涡激振动频率与洪水流速、悬空长度呈强相关,这2个因素增大导致管道共振风险增大,且输气管道尤其明显;涡激振动引起的交变荷载导致管道累计损伤,管道存在疲劳破坏的风险。因此,管道设计时应采取预防性措施以应对洪水灾害,特别关注洪水流速、悬空长度和输送介质的影响,以避免管道发生破坏。研究结果对穿越河流管道的安全评价及可靠性研究具有参考价值。 展开更多

关键词 穿越河流管道 洪水 双向流固耦合 力学行为分析 涡激振动

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Π型叠合梁斜拉桥涡激振动性能及气动措施研究

3

作者 蒋尚君 朱金 +2 位作者 鲁胜龙 李永乐 康锐 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期830-837,共8页

型叠合梁为气动钝体结构,容易发生气动失稳。本文以一座Π型截面叠合梁斜拉桥作为工程背景,采用风洞节段模型试验与计算流体动力学(CFD)方法,对主梁的涡激振动性能及相应的气动抑振措施展开了研究。在风洞节段模型试验中获得涡激振动风... 型叠合梁为气动钝体结构,容易发生气动失稳。本文以一座Π型截面叠合梁斜拉桥作为工程背景,采用风洞节段模型试验与计算流体动力学(CFD)方法,对主梁的涡激振动性能及相应的气动抑振措施展开了研究。在风洞节段模型试验中获得涡激振动风速区间,讨论了不同气动措施的抑振效果,运用计算流体动力学(CFD)方法对主梁涡振发生机理及气动措施抑振机理进行了初步研究。结果表明:在原始断面下,由于尾迹区旋涡的周期性脱落以及主梁上、下表面旋涡演变的相互作用,导致了涡激振动发生。在采取三种不同抑振措施后,除采用上L型导流板断面在+3°风攻角下发生扭转涡振外,其余优化断面均能使得来流平稳地通过,从而抑制涡振发生。本研究可对Π型叠合梁断面的斜拉桥抗风设计提供一定参考。 展开更多

关键词 涡激振动 抑振措施 叠合梁 风洞试验 计算流体动力学(CFD)

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串列双矩形断面涡振特性与机理试验研究

4

作者 仇法梅 赵仁燕 +1 位作者 张德旺 刘小兵 《市政技术》 2024年第7期146-152,160,共8页

为研究串列双矩形断面涡振特性规律及其发生机理,采用刚性模型同步测振测压风洞试验的方法,测试并分析了宽厚比为4∶1的双矩形断面在不同间距比下的涡振响应与表面风压分布特性。同时,对比了单矩形断面的试验结果,以便分析两者之间的差... 为研究串列双矩形断面涡振特性规律及其发生机理,采用刚性模型同步测振测压风洞试验的方法,测试并分析了宽厚比为4∶1的双矩形断面在不同间距比下的涡振响应与表面风压分布特性。同时,对比了单矩形断面的试验结果,以便分析两者之间的差异。在间距比D/B(双矩形断面的净间距与单矩形断面的宽度之比)的变化范围为0.1~6.0的工况下进行了研究。研究结果表明:由于串列双矩形断面之间发生明显涡振现象,迎风侧断面的涡振响应得到了显著增强,而背风侧断面的涡振响应则受到了明显抑制,特别是在D/B=0.4时,迎风侧断面的涡振最为明显,最大振幅是单矩形断面的1.7倍,涡振区间长度是单矩形断面的1.2倍;当D/B=0.4时,表面压力脉动在迎风侧断面下游区域表现最为显著,导致局部气动力与总体气动力之间的相关性增强,进而引起了最大涡振振幅。 展开更多

关键词 串列双矩形断面 模型试验 间距比 涡振特性 涡振机理

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气动措施抑制桥梁涡振机理研究 被引量：37

5

作者 许福友 林志兴 +1 位作者 李永宁 楼文娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期73-76,共4页

通过表面测压方法研究了桥梁主梁基本断面、添加抑流板或导流板后断面的涡激共振特性;基于三种断面不同风速各测点压力时程,综合对比分析脉动压力系数均值、标准差、功率谱及局部与总体气动力相关性对涡振的影响,揭示了扭转涡振及气动... 通过表面测压方法研究了桥梁主梁基本断面、添加抑流板或导流板后断面的涡激共振特性;基于三种断面不同风速各测点压力时程,综合对比分析脉动压力系数均值、标准差、功率谱及局部与总体气动力相关性对涡振的影响,揭示了扭转涡振及气动措施抑振的机理。研究发现:扭转涡振的根本原因是上表面上游的分离使得中游和下游区域压力脉动非常强烈,各测点脉动压力具有相同卓越频率,且与总体气动力具有良好的相关性;抑流板改善了上表面流场分布,有效抑制了涡振;而导流板对上表面流场基本无影响,未能抑制涡振。 展开更多

关键词 涡振 气动措施 抑振 表面测压 涡振机理

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基于桥梁断面压力分布统计特性的抑流板抑制涡振机理研究 被引量：30

6

作者 郭增伟 赵林 +1 位作者 葛耀君 陈海兴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期89-94,117,共7页

通过测量大比例流线形扁平钢箱梁模型(1:20)涡激共振时表面压力,研究典型钢箱梁常用设计断面涡激振动、静止、以及安装抑流板后涡激共振性能。综合对比分析三种工况模型表面压力系数均值、根方差、局部气动力与涡激气动力相关系数等时... 通过测量大比例流线形扁平钢箱梁模型(1:20)涡激共振时表面压力,研究典型钢箱梁常用设计断面涡激振动、静止、以及安装抑流板后涡激共振性能。综合对比分析三种工况模型表面压力系数均值、根方差、局部气动力与涡激气动力相关系数等时域统计特性;表面压力脉动的功率谱、局部测点气动力与总体断面气动力间的在模型竖弯频率处的相位谱和相干函数等频域统计特性。研究发现:竖弯涡激共振产生原因是流线模型上表面下游的气流再附区域强烈压力脉动以及箱梁下表面与总气动力具有较强相关性的压力脉动,整体断面各测点脉动压力具有相同的卓越频率。针对本项研究试验实例,抑流板措施减弱了箱梁中下游位置压力脉动的分布强度和作用时序的相关性,可以有效地抑制涡振。 展开更多

关键词 流线形闭口箱梁 涡致振动 抑流板 制振机理

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π型断面超高斜拉桥涡振减振措施风洞试验研究 被引量：30

7

作者 李欢 何旭辉 +2 位作者 王汉封 刘梦婷 彭思 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期62-68,共7页

π型主梁断面涡激共振是影响其在大跨度桥梁中广泛使用的重要因素之一。以某大跨度超高三塔斜拉桥为工程背景,采用节段模型测试了施工状态主梁涡振性能,试验发现在设计风速范围内主梁存在明显的竖向涡激共振现象,且在规范规定的阻尼比... π型主梁断面涡激共振是影响其在大跨度桥梁中广泛使用的重要因素之一。以某大跨度超高三塔斜拉桥为工程背景,采用节段模型测试了施工状态主梁涡振性能,试验发现在设计风速范围内主梁存在明显的竖向涡激共振现象,且在规范规定的阻尼比范围内涡振振幅均大于规范限值;为抑制主梁涡振,设计了隔流板和下稳定板等气动减振措施。结果表明:一定宽度的隔流板虽然能降低主梁涡激共振振幅,但其减振效果有限;两道一定长度的下稳定板能较好的抑制主梁涡激共振,且满足颤振稳定性要求;最后,结合数值模拟的方法对涡振发生及减振机理进行了初步探讨。 展开更多

关键词 π型断面 涡激共振 减振措施 风洞试验 计算流体动力学

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海底管道涡激振动疲劳可靠性分析 被引量：8

8

作者 余建星 傅明炀 +1 位作者 杨怿 杜尊峰 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1321-1325,共5页

海底管道悬跨管段在波流联合作用下非常容易发生疲劳破坏,故提出管跨非线性涡激振动疲劳失效可靠性分析方法.通过多项Galerkin方法对海底管跨的涡激振动方程进行求解,获得系统的非线性动力响应;综合考虑管跨疲劳可靠性评估中相关参数和... 海底管道悬跨管段在波流联合作用下非常容易发生疲劳破坏,故提出管跨非线性涡激振动疲劳失效可靠性分析方法.通过多项Galerkin方法对海底管跨的涡激振动方程进行求解,获得系统的非线性动力响应;综合考虑管跨疲劳可靠性评估中相关参数和程序的不确定性,运用现代断裂力学的方法对管跨进行疲劳可靠性评估.分析了几个重要参数对管跨疲劳失效的影响程度,建立了基于裂纹扩展理论的海底管道疲劳可靠性分析的方法.通过实例计算与分析,验证了该方法的适用性和可靠性. 展开更多

关键词 管跨 涡激振动 疲劳可靠性 断裂力学

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缆索承重桥梁桥塔自立状态涡激共振及其控制 被引量：21

9

作者 葛耀君 丁志斌 赵林 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1008-1012,共5页

在建的某大跨度悬索桥位处东南沿海,桥塔施工时期处于台风多发期,设计风速较高.对比其他同类型的桥塔,该桥桥塔发生涡振的可能性较大,有必要在初设计阶段评价桥塔涡振性能,并考虑采取有针对性的涡振控制措施.通过裸塔气动弹性模型风洞试... 在建的某大跨度悬索桥位处东南沿海,桥塔施工时期处于台风多发期,设计风速较高.对比其他同类型的桥塔,该桥桥塔发生涡振的可能性较大,有必要在初设计阶段评价桥塔涡振性能,并考虑采取有针对性的涡振控制措施.通过裸塔气动弹性模型风洞试验,分析了桥塔在多种工况中的涡振响应特点,表明涡振效应不容忽略.比较了气动措施、机械措施以及桥塔动力特性形态和风环境因素对于涡振响应的影响. 展开更多

关键词 缆索承重桥梁 桥塔自立状态 涡激共振 气动措施 机械措施

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剪切流作用下隔水管张力响应机理试验研究 被引量：4

10

作者 刘清友 毛良杰 +3 位作者 付强 黄鑫 杨秀夫 何玉发 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期82-87,92,共7页

开展了剪切流作用下隔水管涡激振动模拟试验,应用三分力仪采集涡激振动过程中隔水管张力响应特性,利用快速傅里叶变换获得张力响应频率,通过数据分析研究了剪切流作用下隔水管张力及其涡激振动响应机理。分析结果表明:剪切流作用下隔水... 开展了剪切流作用下隔水管涡激振动模拟试验,应用三分力仪采集涡激振动过程中隔水管张力响应特性,利用快速傅里叶变换获得张力响应频率,通过数据分析研究了剪切流作用下隔水管张力及其涡激振动响应机理。分析结果表明:剪切流作用下隔水管涡激振动横向与流向主导频率会反映到张力响应频率上,且流向主导频率是横向主导频率的2倍;剪切流作用下隔水管会以涡泄频率范围内对应的最大阶次固有频率振动,且由于初始拖曳力的影响而使涡激振动过程中主导频率比固有频率略微增大;剪切流作用下由于流速变化的影响会干扰隔水管涡激振动,从而使其横向和流向的振幅存在一定的非均匀性;增大预张力可提高隔水管自身固有频率并且降低涡激振动的振幅,从而抑制涡激振动。上述研究结果对于剪切流作用下的涡激振动控制具有重要意义。 展开更多

关键词 隔水管 剪切流 涡激振动 张力响应 机理分析 模拟试验

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钢桥塔裸塔状态涡激振动的TLD减振方法研究 被引量：10

11

作者 王中文 朱宏平 +1 位作者 廖海黎 马存明 《华中科技大学学报（城市科学版）》 CAS 2009年第2期9-11,15,共4页

利用TLD(Tuned Liquid Damper)对高耸钢桥塔进行振动控制,有效解决了桥塔建设过程中的安全问题和舒适度问题。本文讨论了TLD减小涡激振动的减振机理,给出了TLD对结构控制力的解析表达式,求出了TLD控制时时结构的位移响应,推导了结构安装... 利用TLD(Tuned Liquid Damper)对高耸钢桥塔进行振动控制,有效解决了桥塔建设过程中的安全问题和舒适度问题。本文讨论了TLD减小涡激振动的减振机理,给出了TLD对结构控制力的解析表达式,求出了TLD控制时时结构的位移响应,推导了结构安装TLD后结构的等效阻尼比。最后考察了TLD减小钢桥塔涡激振动中的具体应用,可有效减小钢桥塔在涡激振动下的位移和加速度反应。 展开更多

关键词 TLD 涡激振动 振动控制 钢桥塔

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小间距比下串列双圆柱涡激振动数值模拟研究:尾流和耦合机制 被引量：8

12

作者 陈威霖 及春宁 许栋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期270-277,298,共9页

对小间距比(L*=1. 1～1. 5)下串列双圆柱涡激振动的尾流和耦合机制进行了全面的研究,其中Re=100;两圆柱均仅作横向振动。对尾流的研究发现,当间距比L*=1. 1～1. 3时,小折合流速时对应经典的卡门涡街,而折合流速较大时,尾流则变得混乱起... 对小间距比(L*=1. 1～1. 5)下串列双圆柱涡激振动的尾流和耦合机制进行了全面的研究,其中Re=100;两圆柱均仅作横向振动。对尾流的研究发现,当间距比L*=1. 1～1. 3时,小折合流速时对应经典的卡门涡街,而折合流速较大时,尾流则变得混乱起来,难以分辨其模式;当间距比L*=1. 5时,尾流均为规律的2S模式。耦合机制分析发现,串列双圆柱平衡位置差的变化促成了在间距比L*=1. 1时广折合流速响应的存在;而多频成分参与的不稳定耦合作用成为在间距比L*=1. 2～1. 3时类尾流弛振现象的诱因;大振幅响应在间距比L*=1. 5时得以持续的动力则源于上游圆柱脱落旋涡产生的低压区和下游圆柱低频的运动;此外,一种新的平衡位置间歇跳跃现象在间距比L*=1. 1和折合流速U_r=15时出现,且响应在上侧的新平衡位置能稳定更长的时间。 展开更多

关键词 小间距比 串列双圆柱 涡激振动 耦合机制

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悬索桥双吊索尾流致涡激振动的大涡模拟 被引量：3

13

作者 赵燕 林伟群 +2 位作者 杜晓庆 杨骁 代钦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期129-136,共8页

双吊索在大跨度悬索桥上应用广泛,在强/台风作用下,下游吊索常发生尾流激振。采用大涡模拟法,对雷诺数为1×10^4~4×10^4的串列双圆柱尾流致涡激振动进行数值模拟,研究了振动特性和流场流态随折减风速的变化规律,探讨了下游圆... 双吊索在大跨度悬索桥上应用广泛,在强/台风作用下,下游吊索常发生尾流激振。采用大涡模拟法,对雷诺数为1×10^4~4×10^4的串列双圆柱尾流致涡激振动进行数值模拟,研究了振动特性和流场流态随折减风速的变化规律,探讨了下游圆柱的动力响应、绕流场特性以及气动力三者之间的耦合关系,分析了尾流致涡激振动的流场干扰机理。结果表明:大涡模拟结果与风洞试验结果吻合良好,在某些折减风速范围内,下游圆柱会发生较大幅度的尾流致涡激共振;在下游圆柱的横风向振幅逐渐增大过程中,位移的瞬时相位领先于升力,在一个振动周期内升力对下游圆柱做正功,而位移与升力之间的相位差则逐渐增大;当发生涡激共振时,上游圆柱的尾流对下游圆柱有两种干扰形式:当下游圆柱偏离平衡位置时,从上游圆柱脱落的旋涡与下游圆柱的剪切层发生相互作用;而当下游圆柱在平衡位置附近时,上游圆柱的旋涡会撞击到下游圆柱迎风面。 展开更多

关键词 悬索桥 双吊索 尾流激振 涡激振动 大涡模拟(LES) 干扰机理

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张力腿系缆系统涡激振动疲劳可靠性分析 被引量：3

14

作者 余建星 许华力 +1 位作者 袁从敏 王忠畅 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第4期592-598,共7页

张力腿平台的系缆系统在波流的联合作用下非常容易发生疲劳破坏。文章通过多项Galerkin方法对张力腿系缆系统的涡激振动方程进行求解,获得了系统的非线性动力响应。并综合考虑疲劳评估中相关参数和程序的不确定性,运用断裂力学的方法对... 张力腿平台的系缆系统在波流的联合作用下非常容易发生疲劳破坏。文章通过多项Galerkin方法对张力腿系缆系统的涡激振动方程进行求解,获得了系统的非线性动力响应。并综合考虑疲劳评估中相关参数和程序的不确定性,运用断裂力学的方法对系缆系统进行疲劳可靠性评估。文中还分别运用FORM和蒙特卡罗仿真对具体算例进行了计算。 展开更多

关键词 张力腿 系缆 涡激振动 疲劳可靠性 断裂力学

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低雷诺数中等间距串列双方柱涡激振动的数值模拟 被引量：3

15

作者 杜晓庆 邱涛 +1 位作者 郑德乾 赵燕 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期94-101,共8页

为研究典型间距比串列双方柱的涡激振动特性及其耦合机制,对雷诺数为150、柱心间距比分别为2.0和4.0的串列双方柱涡激振动进行了数值模拟,探讨了方柱振动响应随来流折减速度的变化规律,以及周围流场的流态与其演变过程,重点分析了下游... 为研究典型间距比串列双方柱的涡激振动特性及其耦合机制,对雷诺数为150、柱心间距比分别为2.0和4.0的串列双方柱涡激振动进行了数值模拟,探讨了方柱振动响应随来流折减速度的变化规律,以及周围流场的流态与其演变过程,重点分析了下游方柱的能量输入机制.两方柱在不同柱心间距比下均以横流向振动为主,柱心间距比为2.0时,均在双涡脱流态内发生“弱锁定”(即方柱在振动锁定区的振动频率锁定值远小于1.0),其横流向最大振幅皆出现在振动锁定区内且上游方柱振幅较大;在振动锁定区内,上游方柱平均阻力系数的激增导致平均柱心间距急剧减小,扰乱了下游方柱的气动升力对振动的能量输入,导致其尾流中的旋涡极不稳定.柱心间距比为4.0时,仅下游方柱在剪切层再附流态内发生“锁定”,两方柱的横流向最大振幅均出现在振动锁定区外,但上游方柱振幅远小于下游方柱,这是由于两方柱脱落的旋涡相互融合,使得气动升力对下游方柱的能量输入增强,横流向振幅和旋涡的横流向间距随之增大,造成下游方柱的尾流模态为双涡脱流态内的平行涡街模态.此外,下游方柱的横流向振幅在剪切层再附流态内也会出现较明显的极值,其对应的尾流模态均为剪切层再附流态内的平行涡街模态. 展开更多

关键词 涡激振动 串列双方柱 弱锁定 柱心间距比 能量输入机制 数值模拟

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扭曲圆柱绕流特性的大涡模拟 被引量：3

16

作者 郭春雨 郭航 胡健 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期331-338,共8页

为了有效抑制涡激振动对海洋平台和立管的破坏,需要对圆柱尾涡绕流特性进行进一步研究。本文采用大涡模拟方法对雷诺数Re=28712时不同扭曲角度α的扭曲圆柱湍流流动进行了数值模拟。通过与光滑圆柱计算结果对比得知,α=40°时扭曲... 为了有效抑制涡激振动对海洋平台和立管的破坏,需要对圆柱尾涡绕流特性进行进一步研究。本文采用大涡模拟方法对雷诺数Re=28712时不同扭曲角度α的扭曲圆柱湍流流动进行了数值模拟。通过与光滑圆柱计算结果对比得知,α=40°时扭曲圆柱对阻力与升力的抑制效果最好,相应的涡形成长度显著增大,同时圆周表面最小压力系数要大于光滑圆柱,也为圆柱提供了更大的阻力减额。扭曲圆柱湍流动能分布以及尾流涡结构表明:其分离剪切层及尾涡脱落位置的延伸长度要大于光滑圆柱,且近尾流区的涡量值及涡波动幅值也减小了,这也最终直接导致圆柱阻力及升力波动幅值的减小。 展开更多

关键词 雷诺数 涡激振动 大涡模拟 湍流流动 阻力减额 升力波动 涡脱落 分离剪切层

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H形断面桥梁风致振动的流场机理 被引量：6

17

作者 张伟 葛耀君 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期90-95,共6页

为分析H形断面桥梁风致振动的流场机理,在同济大学TJ-4风洞实验室,采用粒子图像测速系统(PIV)获得以第一塔柯玛桥为原型的H形断面在多种风速下的结构周围流场,并采用激光位移计记录结构在相应风速下的位移响应。通过采用相位平均的方法... 为分析H形断面桥梁风致振动的流场机理,在同济大学TJ-4风洞实验室,采用粒子图像测速系统(PIV)获得以第一塔柯玛桥为原型的H形断面在多种风速下的结构周围流场,并采用激光位移计记录结构在相应风速下的位移响应。通过采用相位平均的方法,并以激光位移计获得的位移信号作为参考信号,获得结构运动四分点相位的流场。通过对设置中央稳定板前后对流场和结构运动状态的分析和比较,发现H形断面的风致振动是由其表面交替运动的旋涡驱动的。在一个完整的周期内,旋涡经历了从生成到脱落的过程,在每个时刻,原始H形断面的上下表面仅存在单个旋涡。 展开更多

关键词 桥梁风致振动 流场机理 风洞试验 粒子图像测速 H形断面 旋涡 相位平均

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双幅连续梁桥钢箱梁涡激振动机理分析 被引量：3

18

作者 董国朝 许育升 +1 位作者 韩艳 李凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期237-243,共7页

对某双幅钢箱梁连续梁桥涡激振动进行风洞试验和数值模拟研究。基于二次开发UDF(user defined function)程序嵌入Fluent软件进行二维流固耦合分析,模拟了双幅桥梁断面的涡激振动;通过对比节段模型风洞试验及数值模拟结果,验证了数值模... 对某双幅钢箱梁连续梁桥涡激振动进行风洞试验和数值模拟研究。基于二次开发UDF(user defined function)程序嵌入Fluent软件进行二维流固耦合分析,模拟了双幅桥梁断面的涡激振动;通过对比节段模型风洞试验及数值模拟结果,验证了数值模拟方法的可靠性,并从流场的角度直观分析双幅钢箱梁断面涡激振动机理。研究结果表明:上游幅主梁断面下表面的主涡与其背风侧的正压区的周期性变化诱发了上游幅主梁断面的竖向涡激振动;下游幅主梁断面上、下表面的旋涡交替作用于主梁断面并脱落,形成了周期性的作用,导致了下游幅主梁断面的竖向涡激共振;下游幅主梁断面上、下表面的旋涡分别在迎风侧栏杆与上游幅箱梁尾部、下游幅箱梁前端得到增强,导致了下游幅主梁断面的涡激振动的振幅大于上游幅主梁断面。研究结果为双幅桥梁或双钝体断面的涡激振动研究提供参考经验。 展开更多

关键词 双幅箱梁 涡激共振 数值模拟 机理 连续梁桥

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稳定板对带式输送机边主梁斜拉桥涡振性能影响机理的研究 被引量：3

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作者 李春光 颜虎斌 +2 位作者 梁爱鸿 韩艳 周旭辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期25-33,共9页

为研究稳定板对桥面安装带式输送机的边主梁斜拉桥涡振(vortex induced vibration,VIV)性能影响的机理,通过节段模型测压试验获取边主梁表面压力时程,综合对比分析不同稳定板工况下断面脉动压力系数均值、标准差、功率谱、局部与总体气... 为研究稳定板对桥面安装带式输送机的边主梁斜拉桥涡振(vortex induced vibration,VIV)性能影响的机理,通过节段模型测压试验获取边主梁表面压力时程,综合对比分析不同稳定板工况下断面脉动压力系数均值、标准差、功率谱、局部与总体气动力的相关性,并揭示下稳定板对边主梁桥的抑振机理。研究发现:该类型主梁竖弯涡激共振发生的原因为上表面前部分离与再附区域强烈的压力脉动,下表面前部气动力与总体气动力的强相关性及后部具有明显相关性的强烈的压力脉动;梁底布置一道稳定板能显著降低断面压力脉动,布置两道稳定板断面压力脉动进一步降低,从而大幅抑制涡振;梁底布置三道稳定板促进了气流在下游风嘴处的再附,断面压力脉动被大幅削弱,局部气动力与总体气动力相关性被显著破坏,从而有效抑制涡振。 展开更多

关键词 边主梁 桥面输送机 下稳定板 表面测压 风洞试验 涡振(VIV)机理

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用LES方法对斜拉桥斜拉索风雨振的机理的研究 被引量：7

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作者 刘庆宽 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期134-139,共6页

在特定的风雨条件下,斜拉桥的斜拉索会发生激烈的风雨振现象。这种振动会造成索-梁和索-塔锚固区结构的疲劳损伤等一系列问题,因此,研究并明确斜拉索风雨振的机理,从而找到这种振动的控制方法,已经成为紧迫的研究课题。该文从流场分析入... 在特定的风雨条件下,斜拉桥的斜拉索会发生激烈的风雨振现象。这种振动会造成索-梁和索-塔锚固区结构的疲劳损伤等一系列问题,因此,研究并明确斜拉索风雨振的机理,从而找到这种振动的控制方法,已经成为紧迫的研究课题。该文从流场分析入手,利用数值分析的Large-eddy simulation方法,研究了索面存在水线的情况下水线位置不同时流场分布的变化和卡尔曼涡强度的变化,提出水线后侧"小涡"的脱落是影响卡尔曼涡强度的原因。在风速高于卡尔曼涡致振动风速的条件下,当卡尔曼涡受到小涡影响变得足够弱时,索容易发生振动。 展开更多

关键词 斜拉索 风雨振 LES 卡尔曼涡 振动机理

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