流线型断面论文-任若松,梁新华,刘小兵,马文勇,刘庆宽

流线型断面论文-任若松,梁新华,刘小兵,马文勇,刘庆宽

导读:本文包含了流线型断面论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:雷诺数,风洞试验,叁分力系数,平均风压分布

流线型断面论文文献综述

任若松,梁新华,刘小兵,马文勇,刘庆宽[1](2019)在《准流线型桥梁断面气动力特性的雷诺数效应研究》一文中研究指出雷诺数效应是桥梁抗风设计研究的关键问题,随着桥梁跨度的增加,桥梁断面雷诺数效应的研究日显重要。选取两个常用的大跨度桥梁准流线型桥梁断面为研究对象,通过风洞试验测得模型表面风压分布,采用压力积分方式获得断面在不同雷诺数下的叁分力系数,并分析其变化规律。结果表明:桥梁断面局部细微差异并不能改变叁分力系数随雷诺数的变化规律;从模型不同位置处的平均风压系数来看,前缘尖角的下游位置表现出较明显的雷诺数效应,这可能是前缘分离流再附所致;将不同流线型桥梁断面表面风压的无量纲空间分布进行对比,发现不同形状的尖锐棱角仅影响棱角附近平均风压系数极值大小。(本文来源于《第28届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)》期刊2019-10-18)

李海飞,梁新华,孙一飞,崔会敏,刘庆宽[2](2019)在《流线型桥梁断面表面脉动风荷载特性研究》一文中研究指出气动力是桥梁抗风稳定性检算和振动分析的基础,流线型桥梁断面的气动力随雷诺数的变化问题是风工程研究和桥梁设计关注的问题。通过刚性节段模型测压试验,获得了不同雷诺数下模型表面的风压分布,采用基于功率谱密度矩阵的特征正交分解方法,从频域上分析了结构表面的脉动压力场,解析了流线型桥梁断面表面脉动风荷载的主要分布形式和作用频率,分析了雷诺数变化对结构表面脉动压力场的影响。研究发现:流线型桥梁断面表面脉动风荷载的作用形式会随雷诺数的改变而改变,在特定位置流动分离和再附等现象会随雷诺数发生变化,从而影响整体的气动力和漩涡脱落规律。(本文来源于《第28届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)》期刊2019-10-18)

朱进波,郑史雄,唐煜,郭俊峰[3](2018)在《流线型箱梁断面的非线性颤振幅值特性研究》一文中研究指出流线型箱梁断面的自激气动力与振幅非线性相关。为更加准确地预测颤振临界风速,同时探索大振幅振动下的颤振后状态,建立数值风洞模型识别出随折算风速与振幅变化的气动自激力,并计算出相应的非线性颤振导数。在经典的颤振理论基础上,提出更加精细的考虑颤振幅值因素的二自由度复模态特征值求解方法。基于此方法,编制了非线性颤振幅值幅响应搜索程序,并对颤振后幅值特性进行研究。研究表明:单频单自由度振动下,随着幅值增大,桥梁断面气动力非线性成分比重扩大,单频单一扭转运动下尤其明显;所建立的颤振求解方法能准确预测颤振临界风速;流线型箱梁发生颤振后,振幅会出现阶跃性增长,达到某一大幅值后,又基本处于振幅缓增的振动状态。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年24期)

谢普仁[4](2018)在《大跨度悬索桥流线型箱梁断面颤振控制与机理研究》一文中研究指出颤振是大跨度悬索桥设计的控制因素之一,如何有效提高大跨度悬索桥颤振稳定性是其抗风设计的重点。影响桥梁结构颤振稳定性的主要因素有桥梁结构体系、加劲梁气动外形和气动措施叁大类。论文受国家自然科学基金资助(No.51778225),以拟建的主跨1660m的伶仃洋大桥为工程背景,采用风洞试验与数值模拟相结合的方法,对流线型主梁断面的颤振稳定性控制措施与机理进行了研究,具体研究工作如下:(1)采用风洞试验方法研究了悬索桥主缆空间形式、主梁气动外形及中央稳定板高度对流线型整体钢箱梁桥的颤振控制效果。研究表明:主缆布置形式对桥梁结构颤振临界风速的影响主要表现为主缆布置形式导致桥梁结构扭转频率的改变,从而影响桥梁结构颤振临界风速;适当增加主梁断面宽高比可有效提高桥梁结构颤振临界风速;设置合适高度的中央稳定板可有效提高带水平分离板的流线型箱梁断面颤振临界风速。(2)采用大涡模拟求解N-S方程,结合动网格技术,将Newmark-β算法通过UDF嵌入Fluent软件,实现桥梁主梁断面流固耦合颤振分析。通过薄平板的直接颤振临界风速模拟,验证了本文的计算方法。针对某主跨为1660m的大跨悬索桥主梁断面进行数值模拟,并与节段模型试验结果对比,成桥状态计算结果与试验值最大误差小于7%,带中央稳定板工况计算结果与试验值计算最大误差小于15.7%,计算值与试验值吻合较好。本文数值计算方法不仅适用于带栏杆、水平分离板等复杂附属设施的流线型箱梁断面颤振分析,也能比较准确的反映桥梁断面中央稳定板气动措施的颤振控制效果。(3)分别从中央稳定板高度、附加风攻角及流场结构分析了中央稳定板对于大跨悬索桥结构的颤振控制机理。研究结果表明:气动导数A_2~*曲线随着中央稳定板高度的增加逐渐向下偏移,这将有利于提高断面的颤振性能,且不同中央稳定板高度下A_2~*曲线相对于原断面的偏移量与攻角有关;桥面中央稳定板的存在使得附加风攻角存在变小的趋势,对大跨度悬索桥进行颤振分析时,有必要考虑附加风攻角的影响;中央稳定板附近产生的涡主要对流线型主梁断面产生竖向气动力作用,导致主梁断面竖向运动参与程度提高,抑制了主梁断面的扭转运动,从而提高了流线型箱梁断面颤振稳定性。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-23)

梁新华[5](2018)在《大跨度桥梁流线型断面雷诺数效应研究》一文中研究指出目前桥梁抗风设计中关于风荷载的相关设计参数均通过风洞试验获取。其中叁分力系数既是影响大跨度桥梁稳定性和安全性的重要因素之一,同时也是其他影响因素所对应的判断依据的重要参数。一直以来都认为有尖锐棱角的桥梁断面的叁分力系数的雷诺数效应可以忽略不计。但是,大海带东引桥曾发生涡激共振,且其起振风速低于低雷诺数风洞试验估计值。由此可见,不同雷诺数下桥梁主梁的气动力特性会存在差异。流线型桥梁断面作为一种典型的大跨度桥梁断面,常用于千米级大跨度桥梁,十分有必要对流线型桥梁断面的气动力系数的雷诺数效应进行研究。针对上述问题本文做了以下工作:选取了两种宽高比相同但断面局部有差异的流线型桥梁断面进行了低速风洞试验,通过压力积分获得了试验模型在一定雷诺数范围内的叁分力系数,研究了其随雷诺数的变化规律。研究了叁种类似流线型桥梁断面表面的平均压力系数的分布特征及受雷诺数的影响情况。通过减小测压管路长度获得了模型表面较真实的压力信息,研究了模型表面的脉动压力分布特性及压力梯度随雷诺数的变化规律。通过收集并整理现有的流线型桥梁断面试验数据,分析发现流线型桥梁在高低雷诺数下气动力系数的差值较大,但雷诺数达到一定数值后气动力系数不再变化。且几种类似的流线型箱梁的气动力系数随雷诺数的变化具有相同的规律。运用基于功率谱密度矩阵的特征正交分解方法(SPT)对典型的流线型箱梁断面的脉动风压场进行了仔细研究,发现模型表面主导涡频率下的脉动风压场能量分布形式,更加直观地了解气流在模型表面的作用情况。(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2018-05-01)

朱进波[6](2018)在《流线型箱梁断面的颤振后非线性特征研究》一文中研究指出本文首先回顾了大跨度桥梁颤振的研究现状,分析了目前的线性、非线性颤振框架模型,指出未来大跨度桥梁将会面对的新挑战,点明了进行非线性颤振研究的重要意义。全文基于CFD数值模拟,分别从颤振临界风速的频域、时域求解方法,大振幅下桥梁断面颤振导数和流线型箱梁断面的非线性颤振幅值特性等叁个方面递进深入研究,主要的研究内容及成果如下:(1)提出一种新的、稳定的、可靠的颤振耦合分析方法。通过比对多种传统颤振临界风速频域计算方法,发现基于不动点迭代法的分步分析法有迭代不收敛的问题,为规避类似的风险,提出了基于遗传算法的全解耦颤振分步分析方法。该方法具有全局收敛的先天优势,能够有效解决上述问题。(2)将拥有网格质量控制良好、运行效率高等优点的多变形子区域动网格方法引入到一种颤振风速的时域求解方法中。通过平板算例验证了其良好的运行效果。(3)采用颤振风速的直接求解方法对不同型式的断面进行颤振分析。得到几点结论:对于流线型箱梁而言,结构阻尼对颤振临界风速的影响较小,提升结构阻尼不能有效抑制颤振的发生;攻角对颤振临界风速的影响较大,在颤振设计中需要慎重考虑其影响;随着气动外形的钝化,断面的气动力变得复杂,在颤振临界风速周围,其发散与收敛的临界点区分愈发不明显;风速不变的情况下,随着幅值的发散,气动力会产生非线性变化。(4)研究大振幅下桥梁断面气动力的变化。采用强迫振动法识别出不同幅值、折算风速下的气动力,发现随着幅值的增大,高次气动力占总气动力比重逐渐增大,气动力随幅值非线性变化。(5)研究大振幅下桥梁断面颤振导数的变化。采用最小二乘识别出相应的颤振导数,发现颤振导数在微小振幅下是近似相同的,随着振幅增大,一些敏感的颤振导数如、变化太过明显,不再是微小变动或者不变的状态。(6)研究流线型箱梁断面的颤振后非线性特征。基于气动自激力随幅值变化这一思想,依托线性颤振理论框架和求解思路,提出更加规范、精细的考虑颤振幅值因素的二自由度复模态特征值求解方法。并基于此方法,提出非线性颤振响应搜索方法,研究了桥梁颤振后的状态特征。当颤振发生后,振幅出现阶跃性增长,达到某一大幅值时,会处于一个新平衡状态。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01)

王林凯[7](2017)在《大跨桥梁闭口流线型主梁断面气动稳定性数值模拟》一文中研究指出随着我国跨海桥梁工程建设的推进和桥梁跨度的增大,风对桥梁的作用效应更为明显,大跨度桥梁的颤振稳定性问题已成为大跨度桥梁抗风设计的重点。广泛应用于大跨度斜拉桥和悬索桥中的闭口流线型主梁断面的气动稳定性对桥梁颤振稳定性影响至关重要,一直是工程领域以及研究领域关注的对象。本文以拟建的深中通道工程伶仃航道桥为工程背景,对大跨桥梁闭口流线型主梁断面气动稳定性问题进行数值模拟。主要研究工作如下:(1)介绍闭口流线型主梁断面气动稳定性研究的背景和意义,并对大跨度桥梁气动自激力研究方法进行综述。(2)介绍CFD理论基础和经典的气动力模型,数值微分方程解法,二维颤振分析等内容,为之后的研究奠定理论基础。(3)建立基于Scanlan线性自激力理论的颤振导数识别的数值模拟方法。用耦合强迫振动方法分别识别了薄平板、大带东桥闭口流线型主梁断面的颤振导数,计算结果与西奥多森理论解、已有文献结果等吻合较好,验证了该方法的正确性。并且采用桥梁主梁断面气动导数弯扭分状态多频强迫振动识别法,即在某一风速下,使主梁断面分别进行竖弯、扭转单自由度多频强迫振动,从而识别出主梁断面在不同折算风速下的颤振导数。(4)基于OpenFOAM开源软件,采用动网格技术建立了流固耦合分析方法,并进行了简单矩形断面涡激振动的数值模拟。基于商业计算流体动力学软件Fluent求解流体N-S方程,采用修正速度的Newmark-β法计算结构风致响应,采用“滑移网格+动网格”技术实现网格运动,建立了桥梁断面气动稳定性二维数值模拟方法。以拟建的深中通道工程伶仃航道桥整体钢箱梁方案为依托,分别进行了原设计方案主梁断面气动稳定性流固耦合数值模拟研究和主梁断面气动优化数值模拟研究,研究成果为深中通道工程伶仃航道桥主梁断面抗风设计提供了技术支撑。(5)对于闭口流线型主梁断面节段模型试验中发现的非线性振动现象进行初步分析。给出不同风速下的结构振动响应时程、频谱曲线、相平面图及轨迹图等,并从节段模型试验角度对非线性振动的影响因素进行讨论。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-23)

吴波[8](2016)在《断面细节对近流线型箱梁气动力特性的影响研究》一文中研究指出近流线型的宽体式扁平钢箱梁近年来被广泛应用于大跨径悬索桥,大大缓解了交通压力,成为公路桥梁发展的新趋势。本文基于国家自然科学基金面上项目“叁峡库区跨江桥梁宽体式扁平钢箱梁气动特性及风致振动研究”(项目号:51578098),研究了主梁高宽比达1/12的近流线型箱梁的气动静力系数与涡激振动特性。首先进行了1:60节段模型测力试验,获取了各工况在-12°~+12°攻角下的静力叁分力系数。在CFD工程软件Fluent 15.0中对代表工况进行二维稳态求解,通过对比各工况静态绕流场的差异,归纳出气动静力系数随断面细节变化的微观机理。然后进行了同比例模型的涡振试验,检验各工况是否发生涡激振动,并记录竖弯、扭转涡振的起振风速、锁定区间及最大振幅,并对振幅时程进行快速傅里叶变换(FFT)得到其频谱。编制两自由度的UDF程序以Newmark-β法求解竖向、扭转响应,结合动网格技术,在Fluent 15.0中对代表性工况的涡振响应进行了二维瞬态求解。通过对比尾流涡脱形态,结合频谱分析,对断面细节影响涡激振动特性的机理进行阐述。主要研究内容及成果如下:1、攻角对静力叁分力系数的影响取决于于流动分离位置与强度的变化。攻角对涡振性能的影响机理在于竖弯、扭转基频的卓越程度及尾流涡脱形态的转捩。2、研究了护栏透风率对静力叁分力系数与涡振特性的影响;护栏透风率对叁分力系数的影响机理在于流动分离点、再附点的移动及正压、负压区范围的变化,且正、负攻角下的影响情况存在差异。另一方面,竖弯、扭转涡振响应均随护栏透风率的减小而加强,前者由尾流涡脱逐渐形成“2S”形态所致,后者由迎风端与断面中部的上/下两对漩涡快速发展所致。3、研究了人行护栏位置对涡振特性的影响;随人行护栏内移,竖弯涡振响应降低,扭转涡振响应加强;前者由尾流涡脱从“2S”退化为“S”形态所致,后者由上表面迎风端漩涡的快速发展引起。4、研究了检修车轨道位置对静力叁分力系数与涡振特性的影响;随检修车轨道内移,叁分力系数在正攻角下降低,在负攻角下无显着波动。另一方面,竖弯、扭转涡振响应均随检修车轨道的内移而降低,前者由尾流涡脱削弱所致,后者受制于下表面迎风端涡脱的削弱。5、研究了桥面粗糙度对静力叁分力系数与涡振特性的影响;桥面粗糙度对叁分力系数的影响机理在于流动分离范围及表面压力的变化,且正、负攻角下的影响情况存在差异。另一方面,随桥面粗糙度的提高,断面的竖向、扭转基频均出现微小波动,大攻角下的竖向、扭转涡振响应均降低,小攻角与负攻角下的竖向、扭转涡振响应均升高。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-05-01)

韩艳,陈浩,胡朋,董国朝,蔡春声[9](2016)在《基于CFD的流线型桥梁断面阻力系数测压结果修正研究》一文中研究指出针对流线型断面阻力系数测力法与测压法差异性问题,采用叁维数值模拟的方法,以苏通大桥主梁断面为研究对象,研究不同宽高比和风嘴角度的主梁断面总阻力系数与压差阻力系数的变化规律,并进一步讨论摩擦阻力对总阻力贡献率的变化规律。同时,讨论雷诺数对不同工况下摩擦阻力贡献率的影响。研究结果表明:宽高比和风嘴角度变化均对流线型断面摩擦阻力贡献率的影响较显着,宽高比越大,摩擦阻力对总阻力的贡献越大,而风嘴角度越小,摩擦阻力对总阻力的贡献也越大。当来流风速为12 m/s,风攻角为0°时,利用最小二乘法拟合得到了流线型断面测压法阻力系数随宽高比和风嘴角度变化的修正系数,研究结论可提高测压法阻力系数的工程应用。(本文来源于《铁道科学与工程学报》期刊2016年01期)

张丹,李加武,徐洪涛[10](2015)在《流线型桥梁断面雷诺数效应》一文中研究指出针对以往雷诺数效应的研究都是在低雷诺数下进行的,并且许多学者对桥梁断面雷诺数效应的研究仍然停留在0°风攻角;本文针对桥梁断面雷诺数效应研究的不足做了如下研究:(1)在高雷诺数下对流线型桥梁断面叁分力系数的雷诺数效应进行了研究;(2)针对阻塞效应对模型表面压力系数影响比较大的问题,结合某大桥节段模型风洞试验,采用修正公式对不同风攻角模型上、下表面的压力系数进行了修正,得到流线型桥梁断面压力系数的雷诺数效应。研究表明:阻塞效应对表面压力系数的影响比较大;同一雷诺数下,模型表面最小压力系数随着风攻角的增大而减小;相同风攻角下,在2×105>Re>1×105时,模型表面最小压力系数随着雷诺数的增大而减小。(本文来源于《土木工程与管理学报》期刊2015年04期)

流线型断面论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

气动力是桥梁抗风稳定性检算和振动分析的基础,流线型桥梁断面的气动力随雷诺数的变化问题是风工程研究和桥梁设计关注的问题。通过刚性节段模型测压试验,获得了不同雷诺数下模型表面的风压分布,采用基于功率谱密度矩阵的特征正交分解方法,从频域上分析了结构表面的脉动压力场,解析了流线型桥梁断面表面脉动风荷载的主要分布形式和作用频率,分析了雷诺数变化对结构表面脉动压力场的影响。研究发现:流线型桥梁断面表面脉动风荷载的作用形式会随雷诺数的改变而改变,在特定位置流动分离和再附等现象会随雷诺数发生变化,从而影响整体的气动力和漩涡脱落规律。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

流线型断面论文参考文献

[1].任若松,梁新华,刘小兵,马文勇,刘庆宽.准流线型桥梁断面气动力特性的雷诺数效应研究[C].第28届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册).2019

[2].李海飞,梁新华,孙一飞,崔会敏,刘庆宽.流线型桥梁断面表面脉动风荷载特性研究[C].第28届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册).2019

[3].朱进波,郑史雄,唐煜,郭俊峰.流线型箱梁断面的非线性颤振幅值特性研究[J].振动与冲击.2018

[4].谢普仁.大跨度悬索桥流线型箱梁断面颤振控制与机理研究[D].湖南大学.2018

[5].梁新华.大跨度桥梁流线型断面雷诺数效应研究[D].石家庄铁道大学.2018

[6].朱进波.流线型箱梁断面的颤振后非线性特征研究[D].西南交通大学.2018

[7].王林凯.大跨桥梁闭口流线型主梁断面气动稳定性数值模拟[D].湖南大学.2017

[8].吴波.断面细节对近流线型箱梁气动力特性的影响研究[D].重庆大学.2016

[9].韩艳,陈浩,胡朋,董国朝,蔡春声.基于CFD的流线型桥梁断面阻力系数测压结果修正研究[J].铁道科学与工程学报.2016

[10].张丹,李加武,徐洪涛.流线型桥梁断面雷诺数效应[J].土木工程与管理学报.2015

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