風雨激振時拉索響應、升力及水膜形態研究
摘要:風雨激振涉及到氣、液、固3種相態的相互耦合作用,在數值模擬方面存在困難.在水膜形態與拉索振動雙向耦合方程的基礎上,應用有限差分法求解;在保證精度的前提下,提高增量步長,大幅減少計算時間;應用有限元軟件COMSOL求解隨時間變化的風壓力系數和風摩擦力系數;分別研究了特定風速下的拉索振動響應、拉索升力以及水膜形態變化,并分析了三者之間的關系,以揭示風雨激振的產生機理.獲得了基于雙向耦合方程的拉索振動持續140,s的數值模擬結果.結果表明:拉索表面水膜形態的周期性變化導致拉索升力的周期性變化,從而引起拉索的大幅度振動;水線與拉索間的共振是產生風雨激振現象的主要原因.
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