倾斜流作用下柔性立管涡激振动的数值模拟 |
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引用本文: | 及春宁,邢国源,张力,许栋.倾斜流作用下柔性立管涡激振动的数值模拟[J].哈尔滨工程大学学报,2018(2). |
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作者姓名: | 及春宁 邢国源 张力 许栋 |
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作者单位: | 天津大学水利安全与仿真国家重点实验室; |
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摘 要: | 针对倾斜角度为60°来流作用下细长柔性立管的涡激振动问题,应用基于浸入边界法的三维水动力并行计算程序Cg LES_IBM,并结合隐式结构动力计算程序X-code,进行了直接数值模拟。研究发现:柔性立管振动表现出明显的驻波特征,绝大部分的振动能量集中在一个窄频段上。两向振动的相位差沿展向周期性变化,在顺流向振动结点处出现180°的相位切换,振动轨迹也对应出现了逆时针和顺时针"8"字形的变化。流体力的时空分布呈现行波和驻波的混合模式。立管大部分处于激励状态,仅在横流向振动结点以下一定范围内处于阻尼状态。倾斜的尾流导致流体力也呈现出一定的行波特征。
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