振动与冲击

作者：康庄，张立健，倪问池

单位：哈尔滨工程大学深海工程技术中心，黑龙江哈尔滨 150001

关键词：涡激振动；初始条件；迟滞现象；相位切换

文章采用基于OpenFOAM的自编程PimpleDyMFoam求解器，结合Mental提出的SST k-&omega;湍流模型，对质量比为2.6的弹性支撑双自由度圆柱涡激振动进行数值模拟研究。数值模拟采用匀加速匀减速和匀速三种初始条件。研究表明：在&ldquo;数值水池&rdquo;中圆柱涡激振动出现了迟滞现象，数值模拟的迟滞区间为〖6&le;U〗_r&le;6.8，并在约化速度为6和6.8时，通过升力与位移关系捕获了&ldquo;相位切换&rdquo;。匀加速与匀减速条件能捕获到超上端分支，而匀速条件缺失上端分支。在Ur=6.8时，匀加速方式得到最大振幅1.4D，而采用不考虑迟滞效应的匀速条件时，圆柱最大振幅仅为0.85D。三种速度形式均发现锁定现象，但是锁定区间不同。匀加速与匀减速成功模拟出2T模式，匀速只模拟出2P模式。通过对比分析迟滞区域内尾涡变化规律，对迟滞机理进行了阐述。同时发现，采用较小加速度的匀加速初始条件，其相位切换发生延迟现象。<br>

来源：2017年第24期

《振动与冲击》期刊编辑部

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