单自由度圆柱涡激振动特性及其影响因素分析

• 作者: 刘长根 曾攀 袁德奎 袁方正
• 来源期刊: 中国海洋大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 涡激振动 质量比 质量阻尼比 线性化分析 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 115-122
• 页数: 8页
• 分类号: P751
• 语种: 中文
• DOI: 10.16441/j.cnki.hdxb.20180225

摘要

对二维刚性圆柱涡激振动进行了系统理论和数值模拟研究,对比了不同因素下圆柱振幅、锁定区间、升阻力系数等关键参数和特征,探究了影响圆柱涡激振动特性的因素.通过线性化分析推导出了锁定区间柱体响应的频率比、振幅与流体荷载和系统物性参数之间的定性关系.为检验理论分析结果,对相关经典实验的结果进行了整理,并用RANS模型开展了相应的数值模拟.理论分析、实验和数值模拟三者的结论相符,可以确认以下结论:当圆柱处在锁定状态时,其振幅大小由组合因子决定.组合因子越小,圆柱的振幅越大,反之则越小,但是组合因子对振幅的影响幅度有限;柱体锁定区间范围的大小由质量比决定,质量比越小,锁定范围越大,反之则越小,质量比对锁定区间范围的大小有显著影响,影响的主要范围是在约化速度较大一端.