涡激诱导并列双圆柱碰撞数值模拟研究
圆柱类结构物的涡激振动是工程中较为常见的一种现象,如果圆柱结构物之间的距离较小,就会产生涡激诱导碰撞现象,而涡激碰撞会比涡激振动对结构物疲劳破坏产生更严重的威胁.采用浸入边界法模拟流体中的动边界问题,避免了传统贴体网格方法在求解流体中存在固体间碰撞问题时出现数值求解不稳定问题,采用有限元方法对圆柱的运动和碰撞进行求解,通过数据回归方法建立了流体流动条件下的润滑模型,对不同间隙比下涡激诱导并列双圆柱振动及碰撞过程进行了数值模拟,数值结果表明,如果两圆柱产生了碰撞将会有连续的碰撞发生,碰撞时出现了多阶频率,振动主频率要比无碰撞时大,两圆柱碰撞时的相对速度比自由来流速度小;当两圆柱相互接近时,随着涡环分离角度的逐渐倾斜,横向流体力先逐渐减小,当两圆柱间涡环开始相互影响发生挤压时,横向流体力开始逐渐增大;当两圆柱开始反弹时,两圆柱间形成了低压区,改变了横向流体阻力的方向,使两圆柱又产生了接近运动,如此反复从而产生了碰撞后横向流体力和圆柱速度的振荡现象.
涡激振动、碰撞、浸入边界法、有限元法、润滑模型
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O352;O347.1(流体力学)
国家自然科学基金11972114,51904075,51604080;黑龙江省博士后资金LBH-Z17037;中国博士后科学基金2017M621240,2019M661248;黑龙江省国家自然科学青年基金培育基金2017PYQZL-09;黑龙江省高校青年创新人才培养计划 UPYSCT-2018045,2017036 和东北石油大学研究生教育创新工程 JYCX_CX04_2018 资助项目
2020-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共12页
1785-1796
