双圆柱索尾流驰振的能量分析方法.pdfVIP

双圆柱索尾流驰振的能量分析方法 唐浩俊 李永乐 廖海黎 西南文通大学桥梁工程系，四川成都610031 摘 要：应用CFD动网格技术，对双圆柱索的尾流驰振进行了研究。根据下游索做强迫振动时气动力输入的 能量大小，从而判别其尾流驰振发生的可能性。采用能量分析方法计算了下游索尾流驰振的不稳定区域，从阻 力和升力对下游索做功的角度分析了尾流驰振的发振机理，并进一步讨论了下游索的振动幅度、频率及来流风 速对尾流驰振的影响。研究结果表明：能量分析方法的计算结果符合传统理论，该方法可以用于判别实际结构 是否具备发生尾流驰振的可能性。 关键词：尾流驰振；能量；CFD动网格;双圆柱索;气动力 MethodofEnergyforWakeGallopingofTwoCircularSlings TANGHaojunLIYongleLIAOHaili DepartmentofBridgeEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,Sichuan,610031,China Abstract:ApplicationoftheCFDdynamicmeshtechnique,wakegallopingoftwocircularslingswasstudied.The occurrencepossibilityofwakegallopingwasjudgedaccordingtotheinputenergyofaerodynamicforcesduring forcedvibrationofdownstreamsling,Calculatingtheunstableregionofwakegallopingbythemethodofenergyand analyzingthemechanismofwakegallopingfromtheviewpointofworkdonebydragandlift,theeffectsforwake gallopingwerefurtherdiscussedindifferentradiusofcirclingmotion,frequenciesandvelocitiesofwindflow.The resultshowsthatthemethodofenergyresultswellagreewithtraditionaltheoriesandcanbeusedtoestimatethe occurrencepossibilityofwakegallopingofpracticalstructure. Keywords:Wakegalloping;Energy;CFDdynamicmesh;Twocircularslings;Aerodynamicforces 第八届伞旧随机振动理论与应fi『】学术会议髓第 膈令圆随机动力学学术会议 的振动轨迹计算一个振动周期内气动力输入的能 彤、2=IF(，沙(f)加=÷pD￡，2Ic(r)y【f)曲 量，从而判别驰振发生的町能性。 ； 2 ； 1．1CFD计算模型 式中。c(f)表示f时刻截面的阻力系数或升力系数。 应用大型CFD软件FLuENT的动删格技术， 能量积分采用梯形公式，气动力输入结构的总能 通过编制UDF实现下游索的振动。计算区域为长 量蚪，_∥I+％。在不考虑结构阻尼的情况下，若 方形．其中￡l-20D，￡2=80D，￡3；60D，如图l所阡，O，则结构能够维持现有的振动。认为结构发 示。来流方向从左至右．左侧边界设为速度入口： 生了尾流驰振；若瞅0．!I!lJ结构无法维持现有的 右侧边界设为压力出口：上下设为对称边界；索的 振动，认为结构不会发qi尾流驰振或振幅超过了 表面设为光滑壁面。 最大振幅而逐渐衰减。