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平板断面颤振过程中能量输入特性研究被引量：1: 2013年; 通过风洞试验研究流线型较好的平板断面颤振性能,基于流固松耦合的计算策略,应用CFD数值方法,模拟平板颤振过程。并用相位平均方法研究颤振临界状态下模型尾部旋涡的演化规律,分析表明模型尾部风嘴处呈直线排列的涡街规律性摆动主导结构振动直至模型振动发散。利用分块分析思路研究颤振过程中气流能量在模型表面不同区域的输入特性及模型尾部旋涡演化过程对模型表面气动力分布与能量输入特性影响。分块分析结果表明振动模型通过迎风端风嘴从气流中吸收大量能量,且在一完整振动周期内气流输入到振动系统的能量不断增加,造成平板颤振多为结构稳定性突然丧失。; 贾明晓刘祖军杨詠昕; 关键词：颤振

箱梁表面的压力分布对颤振稳定性的影响被引量：2: 2022年; 该文建立了箱梁表面压力与颤振导数之间的数学关系,探讨了表面压力的分布特性对箱梁颤振导数和颤振临界风速的影响。结合流固松耦合的计算方法,利用动网格技术模拟了箱梁的风致振动。采用分块分析方法研究了箱梁表面压力的局部特性对颤振导数以及系统振动能量的影响。研究结果表明:箱梁迎风侧风嘴附近的分布压力对模型振动的稳定性产生了不利的影响,而模型尾部的压力则有助于提高系统的颤振临界风速。当迎风侧的分布压力向模型尾部移动时,对箱梁颤振稳定性影响较大的颤振导数则会发生较显著的变化,箱梁的颤振临界风速也随之增加,因此断面迎风侧风嘴附近区域的分布压力对颤振导数和系统振动的稳定性影响最大。另外,迎风侧风嘴附近的区域也是振动系统吸收气动能量的主要部位,而箱梁尾部风嘴附近的区域则消耗系统的振动能量。箱梁表面压力与模型振动最大位移之间的相位差对颤振导数有较大影响,当相位差沿断面呈反对称分布,并使气动阻尼始终为负时,则有利于箱梁颤振的稳定性。; 刘祖军刘祖军杨詠昕; 关键词：颤振导数颤振临界风速相位差箱梁

H形断面的压力分布特性对其颤振性能的影响: 2017年; 文中推导了采用模型表面压力来描述的颤振导数表达式,结合计算流体动力学方法,获取模型表面压力,分析颤振导数表达式中压力幅值和相位差的提取方法,研究模型表面压力分布特性对颤振导数以及颤振稳定性的影响。通过对模型进行合理分区,探讨模型表面不同区域对颤振导数的贡献,以此为基础分析了中央稳定板的抑振原理。研究结果表明,H形主梁上下表面旋涡的非对称分布造成了模型表面平均压力分布的非对称性,并使得模型产生顺时针转动力矩。当风速低于颤振临界风速时,对颤振导数A_2~*影响较大的分布压力会使模型产生逆时针转动力矩,从而维持了振动系统的平衡;而当风速达到颤振临界风速时,影响A_2~*的分布压力将会使模型产生顺时针转动力矩,因此破坏了振动系统的稳定性。; 刘祖军葛耀君杨詠昕; 关键词：颤振导数

箱梁颤振的数值模拟及气动能量分析被引量：2: 2015年; 通过风洞试验测试了箱梁的颤振性能,根据流固弱耦合的计算策略并结合动网格技术模拟了箱梁的颤振过程。针对固体模型在流场中的运动受网格尺寸限制且易造成网格变形过大导致计算失败的问题提出了动网格弹簧系数分层设置的解决办法。给出了气流输入到振动模型的气动能量计算公式和模型表面区域气动能量比的定义,并从能量平衡的观点给出了颤振稳定判据。通过对振动模型气动能量特性的研究发现箱梁迎风侧风嘴是气动能量的主要输入部位,并且在一个完整的振动周期内气流输入到振动系统的能量不断增加,从而造成箱梁振动稳定性的丧失。将数值模拟获得的振动断面周围的流场采用了相位平均的方法进行了处理,分析了箱梁颤振状态下尾部旋涡的演化规律。应用本征正交分解技术(POD)分析了箱梁表面压力的空间分布特征。研究结果表明箱梁颤振过程中表面压力的主要组成部分向模型迎风侧的风嘴漂移。; 刘祖军杨詠昕葛耀君张伟; 关键词：箱梁颤振动网格

平板耦合颤振过程中气动能量转换特性被引量：1: 2013年; 基于分步分析思路对耦合颤振运动方程进行解耦,通过引入考虑阻尼影响的初始运动方程,建立了结构-气流系统颤振能量机理的分析框架。结合平板风洞试验研究了颤振发生过程中系统内主要气动能量的变化规律。研究结果表明在平板耦合颤振过程中联合气动导数数A1*H3*建立了能量在两个自由度上传递的途径,并且在颤振发生过程中由于扭转振动和竖向振动的相位差逐渐减小,使得该联合气动导数对系统的输能能力不断增强。扭转气动阻尼是系统的主要耗能项,并且耗能能力与导数A2*的数值密切相关而与相位差没有关系。扭转气动刚度在一个振动周期内对系统能量几乎没有贡献,对耦合颤振的影响很小。; 刘祖军杨詠昕葛耀君

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国家自然科学基金(51208197)