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基于Fluent软件采用自由振动法识别大跨度桥梁的颤振导数
| 论文题名： | 基于Fluent软件采用自由振动法识别大跨度桥梁的颤振导数 |
| 关键词： | 大跨度桥梁;颤振导数;自由振动法;数值模拟;Fluent软件 |
| 摘要： | 本文应用Fluent流体力学计算软件,对大跨度桥梁的流场进行数值模拟。在考虑流固耦合的条件下,分别采用自由振动法中的分离状态法和耦合状态法识别大跨度桥梁的颤振导数。 本文通过在Fluent软件所提供的宏中嵌入纽曼克方程,对网格进行驱动,来实现流固耦合。根据分离状态法识别颤振导数的原理,推导了各种振动状态的颤振导数的模态参数表达式,并根据IDT时域法编制的Matlab程序对模态参数进行了识别;阐述了耦合状态法识别颤振导数的原理,采用系统最小二乘法原理对耦合状态法的颤振导数进行了识别。 首先,本文以薄平板为研究对象,采用分离状态法和耦合状态法对薄平板的颤振导数进行识别,并将两种方法识别的颤振导数与强迫振动法识别的颤振导数和理想平板的Theodorsen颤振导数理论解进行对比。经比较表明:分离状态法和耦合状态法识别的颤振导数与强迫振动法识别颤振导数、理想平板颤振导数理论解的差别性较小,从而验证分离状态法和耦合状态法识别颤振导数的准确性和可行性。 然后,本文对大跨度桥梁坭洲水道桥的桥梁截面,在0°和±3°风攻角下,分别采用分离状态法、耦合状态法和强迫振动法进行颤振导数的识别,并与风洞实验室提取的颤振导数及颤振导数理论解进行了比较。其中,分离状态法识别的颤振导数*2A与实验值最接近;颤振导数*3A的实验值在低风速下接近分离状态法或耦合状态识别的颤振导数,在高风速下接近强迫振动法识别的颤振导数;对于其他颤振导数,分离状态法、耦合状态及强迫振动法识别的结果较为接近平板理论解,和实验值相差较大。在风攻角较小的情况下,风攻角对于颤振导没有显著影响 |
| 作者： | 洪光 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘健新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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