| 基于DMD方法的矩形断面涡振模态分析 |
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| 引用本文： | 洪泽宇,董国朝,韩艳,李凯.基于DMD方法的矩形断面涡振模态分析[J].动力学与控制学报,2023,21(4):48-58. |
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| 作者姓名： | 洪泽宇 董国朝 韩艳 李凯 |
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| 作者单位： | 长沙理工大学 桥梁工程安全控制教育部重点实验室, 长沙 410114;西北工业大学 航空学院, 西安 710072 |
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| 基金项目： | 国家重点实验室开放研究基金项目（BHSKL21-03-KF）,长沙理工大学校级科研资助项目(CX2021SS18) |
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| 摘 要： | 为探究涡激振动下，矩形断面绕流场的模态演化规律及涡振发生机理，基于雷诺平均SST k-ω模型对宽高比为5∶1的矩形断面的涡激振动进行了二维数值模拟研究.通过CFD/CSD交错迭代求解，结合动网格技术实现了二维流固耦合计算，并与风洞试验结果进行对比分析，验证了数值计算的准确性.随后，对流场的瞬时状态进行可视化分析，以z方向涡量值为基本物理量，基于动力学模态分解(DMD)方法对其静态与涡振态流场模态进行了对比分析.结果表明：在涡振发展的不同阶段，主导流场的模态频率不同，主模态频率会由静态涡脱频率向结构固有频率转变，此主模态的转变表征了流固耦合的内在机制；与静态矩形相比，涡振态矩形由于运动诱导涡的存在，导致其前缘涡与尾缘涡的相位差减小，前缘涡与尾涡而合并时前缘涡占据主导，使得在尾缘脱落的Karman涡相关性减弱，形成了涡振锁频现象.
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| 关 键 词： | 动力学模态分解 模态特性 矩形断面 涡激振动 动网格 |
| 收稿时间： | 2023/3/1 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/4/2 0:00:00 |
Modal analysis of vortex-induced vibration in rectangular section based on dmd method |
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| Hong Zeyu,Dong Guochao,Han Yan,Li Kai.Modal analysis of vortex-induced vibration in rectangular section based on dmd method[J].Journal of Dynamics and Control,2023,21(4):48-58. |
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| Authors: | Hong Zeyu Dong Guochao Han Yan Li Kai |
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| Affiliation: | 1.School of Civil Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha410114;2.School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi'an710072; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | dynamic mode decomposition modal characteristics rectangular section vortex-induced vibration moving grid |
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