本文關(guān)鍵詞：基于浸沒(méi)邊界和格子玻爾茲曼的流固耦合算法　出處：《華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2015年01期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 流固耦合 大渦模擬 浸沒(méi)邊界 馳振 顫振

【摘要】：為將格子玻爾茲曼方法(LBM)用于土木工程結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)彈性計(jì)算,提出了一種基于浸沒(méi)邊界-格子玻爾茲曼(IB-LB)方法的流固耦合算法.該算法在多松弛時(shí)間格式的格子玻爾茲曼框架下構(gòu)造大渦模擬作為流場(chǎng)求解器;采用龍格-庫(kù)塔法求解結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程.為滿足流固耦合面的無(wú)滑移性并提高算法的計(jì)算精度,采用一種迭代格式的浸沒(méi)邊界實(shí)施流固耦合面的數(shù)據(jù)交換.基于流固耦合算法編制分析程序?qū)匦螖嗝娴臋M向風(fēng)振和福斯橋的顫振等氣動(dòng)彈性問(wèn)題進(jìn)行了模擬.與現(xiàn)有試驗(yàn)及數(shù)值結(jié)論的對(duì)比分析表明:本文算法可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)矩形斷面的渦振鎖定風(fēng)速、馳振臨界風(fēng)速及福斯橋的顫振臨界風(fēng)速.
[Abstract]:In order to apply the lattice Boltzmann method (LBM) to the Aeroelastic calculation of civil engineering structures. A fluid-solid coupling algorithm based on immersed boundary lattice Boltzmann (IB-LB) method is proposed, in which a large eddy simulation is constructed under the lattice Boltzmann framework with multiple relaxation time schemes as a flow field solver. The Runge-Kutta method is used to solve the equations of motion of the structure in order to satisfy the non-slip property of the fluid-solid coupling surface and to improve the accuracy of the algorithm. Based on the fluid-solid coupling algorithm, the Aeroelastic problems such as transverse wind vibration of rectangular section and flutter of Foss bridge are simulated by using an iterative scheme of immersion boundary to implement the data exchange of fluid-solid coupling surface. The comparison and analysis with the existing experiments and numerical results show that:. This algorithm can accurately predict the vortex locking wind speed of rectangular section. The critical velocity of galloping and flutter of Foss Bridge.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2011DFA21460) 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2008AA11Z104)
【分類號(hào)】：TU352.2
【正文快照】： 隨著大跨橋梁、高層建筑等結(jié)構(gòu)物向著更長(zhǎng)、更高的趨勢(shì)發(fā)展及大量輕質(zhì)低阻尼建筑材料的出現(xiàn),結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼越來(lái)越小,氣動(dòng)彈性問(wèn)題越來(lái)越突出,結(jié)構(gòu)抗風(fēng)逐漸成為土木工程學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題[1-2].近年來(lái)不少學(xué)者如Dettmer[1],Braun[2]和Hallak[3]等通過(guò)構(gòu)造流固耦合算法來(lái)研究

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