振动与冲击2020，Vol.39Issue(11) ：22-30.

圆柱体横流与顺流方向涡激振动耦合模型研究

The study on cross-flow and in-line vortex-induced vibration coupled model of a circular cylinder

高云 张壮壮 杨斌 邹丽
振动与冲击2020，Vol.39Issue(11) ：22-30.
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圆柱体横流与顺流方向涡激振动耦合模型研究

The study on cross-flow and in-line vortex-induced vibration coupled model of a circular cylinder

高云 1张壮壮 2杨斌 2邹丽3
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作者信息

  • 1. 哈尔滨工业大学(威海)船舶与海洋工程学院,威海264209
  • 2. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500
  • 3. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024
  • 折叠

摘要

基于尾流振子模型对刚性圆柱体在横流以及顺流方向涡激振动耦合模型进行了研究.首先建立了横流以及顺流方向考虑结构几何非线性的结构振子以及尾流振子模型,其次基于二阶精度中心差分格式对模型进行先离散后迭代求解,再次通过与他人实验结果进行对比验证了该数值模型的可靠性,最后对不同质量比、不同结构阻尼比以及不同几何非线性系数下圆柱体涡激振动响应振动幅值以及振动轨迹进行了分析.分析结果表明:随着质量比的增大,横流以及顺流方向的振动幅值均呈下降趋势,锁定区间宽度逐渐变窄.随着结构阻尼比的增大,横流以及顺流方向的振动幅值同样呈下降趋势,而锁定区间宽度逐渐变宽.随着折合速度的增加,结构振动轨迹依次出现斜“8”字形、“月牙”形以及正“8”字形.随着几何非线性系数的增加,横流以及顺流方向振动幅值从上分支进入低分支时的位移突降现象会变得越来越明显.

关键词

涡激振动/耦合模型/尾流振子/几何非线性

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基金项目

国家自然科学基金资助项目(51609206)

国家自然科学基金资助项目(51522902)

国家自然科学基金资助项目(51579040)

青岛海洋科学与技术国家实验室开放基金(QNLM20160PR0402)

中央高校基本科研业务费专项资金项目(DUT17ZD233)

出版年

2020
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：0.898
ISSN：1000-3835
被引量12
参考文献量9
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