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基于CFD的自由耦合振动法计算桥梁颤振临界风速
| 论文题名： | 基于CFD的自由耦合振动法计算桥梁颤振临界风速 |
| 关键词： | 桥梁颤振;临界风速;CFD数值模拟;自由耦合振动法 |
| 摘要： | 借助CFD数值模拟方法来研究大跨桥梁颤振稳定性已然成为一种经济、有效的研究手段。为可以与风洞实验在各个阶段进行直接对比，本课题提出一种基于CFD的自由耦合振动法计算桥梁颤振临界风速的方法。围绕着该种方法，进行了如下工作： 首先，简要介绍了目前研究桥梁颤振的三大方法，同时指出本课题的自由振动耦合法提出的必要性；对经典的桥梁颤振理论进行总结并做简要论述，为本课题提供坚实理论基础；简要介绍了CFD的基本理论、网格划分以及参数设定等。 然后，为验证并完善本课题的基于CFD的自由耦合振动法，以理想薄平板理论解为对比依据。同时提出三种不同方案来优化UDF文件，确定纽马克方程的参数使流固耦合效应更加适合本课题需要。对比分析八个颤振导数后，发现自由耦合振动法在主颤振导数和部分副颤振导数的识别上表现良好。 最后，结合棋盘洲长江公路大桥的风洞实验结果探讨自由耦合振动法在实际工程中的表现。棋盘洲长江公路大桥的原方案和施加导流板方案的颤振临界风速与使用CFD自由耦合振动法计算出的颤振临界风速误差从1.42%到9.90%不等，说明本课题的方法表现良好。为继续探讨自由耦合振动法的适用性、方便类似工程应用，提出了颤振快速识别方法，同时讨论了千米级大跨悬索桥扭弯频率比对颤振临界风速的影响。 |
| 作者： | 陈帅宇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李加武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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