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Date of Publication:2018-04-18

Journal:哈尔滨工程大学学报

Volume:39

Issue:7

Page Number:1150-1157

ISSN No.:1006-7043

Key Words:变截面圆柱;涡激振动;双自由度;有限体积法;四阶Runge-Kutta法;抑制效应

Abstract:针对海洋工程中常见的涡激振动问题,探讨了变截面圆柱形式对涡激问题的抑制效应.将立管振动简化为质量-弹簧-阻尼系统,基于SST k-ω湍流模型联合使用有限体积法对圆柱的涡激振动问题进行研究,采用四阶Runge-Kutta法求解圆柱在涡激作用下的振动响应.讨论了二维圆柱涡激振动的振幅、振动轨迹及涡脱形态,并验证分析方法,在此基础上对三维变截面圆柱的涡激振动问题进行模拟分析.结果显示,变截面圆柱的振动幅度较圆柱的振动幅度有所降低,变截面圆柱的突变处会对涡柱产生"割裂"的影响.该结论为涡激振动抑制效应研究及模型试验提供依据.