圆柱涡激振动的结构-尾流振子耦合模型研究

摘要：

建立了一个新的结构-尾流振子耦合模型.流场近尾迹动力学特征被模化为非线性阻尼振子,采用van der Pol方程描述.以控制体中结构与近尾迹流体间受力互为反作用关系来实现流固耦合.采用该模型进行了二维结构涡激振动计算,得到了合理的振幅随来流流速的变化规律和共振幅值,并正确地预计了共振振幅值A*max随着质量阻尼参数(m*+CA)ζ的变化规律,给出了预测A*max值的拟合公式.采用该模型计算了三维柔性结构在均匀来流和简谐波形来流作用下的VIV响应.结构在均匀来流作用下振动呈现由驻波向行波的变化过程,并最后稳定为行波振动形态.在简谐波形来流作用下,结构呈现混合振动形态,幅值随时间呈周期变化.

关键词：涡激振动、流固耦合、尾流振子模型、动力响应、数值计算

所属期刊栏目：42

分类号：O353.4(流体力学)

资助基金：中国高技术研究发展计划国家863计划2006AA09Z350;中国科学院知识刨新工程重要方向项目KJCX2-YW-L02

在线出版日期：2010-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：357-365