剪切来流作用下的拉索流致振动分析.pdfVIP

学兔兔 第 30卷 第2期 建筑科学与工程学报 Vo1．3O NO．2 2O13年 6月 Journal0fArchitectureandCivilEngineering June2013 文章编 号 ：l673—2049(2013)02—006505 剪切来流作用下的拉索流致振动分析 刘光众 ，周 岱 ，马 骏 ，涂佳黄 (1．上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240；2．上海 申迪建设有限公司，上海 2O0120) 摘要 ：基于计算流体动力学(CFD)，对二维线性变化的剪切来流作用下拉索横 向流致振动响应进行 数值计算，分析 了不同剪切率与不同折减速度对拉索横向振动响应及其绕流的影响。结果表明：折 减速度较大时，来流的剪切率对拉索最大振幅影响明显；折减速度的变化显著影响拉索最大振幅， 来流的剪切率、折减速度对拉索流致位移、升力的相位关系及其尾流模态影响较大。 关键词 ：拉索；流致振动 ；剪切来流；计算流体动力学；稳定化流体有限元方法 中图分类号：TU312．1 文献标志码 ：A AnalysisofFlow i‘nducedVibrationofCableinShearFlow LIU Guang—zhong ，ZHOU Dai，MA Jun。，TU Jia—huang (1．SchoolofNavalArchitecture，Ocean8LCivilEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity， Shanghai200240，China；2．ShanghaiShendiConstructionCo．Ltd．，Shanghai200120，China) Abstract：Basedoncomputationalfluiddynamics(CFD)，thenumericalsimulationontheflow— inducedeffectofthecablewithlOW mass—ratioandone—degreeoffreedom (onlytransverse)under two—dimensionalshear flow wasconducted． The effectsofthe different shear ratiosand the differentreducedvelocitiesontransversevibrationresponseofacableandsurroundingflow field werestudied．Theresultsshow thatwhenthereducedvelocityremainshigher，theshearratio hasagreatimpactonthemaximum vibrationamplitudeofthecable，andthevariationofreduced velocitycanobviouslyinfluencethemaximum vibration amplitudeofthecable．M oreover，both shearratio andreducedvelocityhavesignificanteffectonwakepattern and thephaseportrait betweentheIiftforceandthedisplacementofacable． Keywords：cable；flow—inducedvibration；shearflow；computationalfluid dynamics；stabilized fluid finiteelementmethod 有效方法 。本文