水流作用下旋轉(zhuǎn)圓柱-尾板結(jié)構(gòu)的非線性動(dòng)力特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 08:52
本文對(duì)水流作用下,旋轉(zhuǎn)圓柱-尾流隔板結(jié)構(gòu)的非線性動(dòng)力特性開(kāi)展了研究,針對(duì)結(jié)構(gòu)受迫旋轉(zhuǎn)振動(dòng)問(wèn)題,研究了圓柱-尾流隔板系統(tǒng)的相位動(dòng)力特性,在此基礎(chǔ)上,建立了尾流振子模型對(duì)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了預(yù)測(cè),并對(duì)圓柱-尾流隔板結(jié)構(gòu)發(fā)生非線性自由旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)特性開(kāi)展了分析。對(duì)于水流中圓柱-尾流隔板結(jié)構(gòu)發(fā)生受迫旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的問(wèn)題,本文在不同振動(dòng)頻率及幅值條件下,對(duì)圓柱-尾流隔板系統(tǒng)的相位動(dòng)力特性(Phase Dynamics)、尾渦模式等進(jìn)行了研究。通過(guò)分析流體作用力與結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間的相位差,對(duì)相位同步區(qū)間和非同步區(qū)間的邊界(Arnold Tongue)進(jìn)行了界定。數(shù)值結(jié)果表明,針對(duì)圓柱-尾板受迫旋轉(zhuǎn)振動(dòng)問(wèn)題,在Arnold Tongue所劃分的不同區(qū)域,存在三種相位動(dòng)力特性:相位鎖定(Phase Locking),相位捕捉(Phase Trapping)和相位滑移(Phase Slipping)。本文首次給出了水流中圓柱-尾流隔板系統(tǒng)發(fā)生受迫旋轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)存在“相位捕捉(Phase Trapping)”的證據(jù)。在不同相位動(dòng)力特性情況下,對(duì)其尾渦模式開(kāi)展了分析,闡釋了相位動(dòng)力特性與流場(chǎng)特性之間的內(nèi)在聯(lián)系。在此基...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 固定式尾流隔板的水動(dòng)力特性研究
1.2.2 旋轉(zhuǎn)式尾流隔板自由振動(dòng)響應(yīng)特性研究
1.2.3 旋轉(zhuǎn)式尾流隔板受迫振動(dòng)流場(chǎng)特性研究
1.3 本文工作
2 數(shù)值模型
2.1 流動(dòng)控制方程
2.2 流動(dòng)控制方程的數(shù)值離散
2.2.1 時(shí)間離散
2.2.2 空間離散
2.3 結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程
2.3.1 受迫振動(dòng)
2.3.2 自由振動(dòng)
2.4 結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值求解
2.5 網(wǎng)格更新
3 受迫振動(dòng)的相位動(dòng)力特性研究
3.1 計(jì)算模型及定解條件
3.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析
3.2.1 相位同步區(qū)間邊界的界定
3.2.2 相位動(dòng)力特性分析
3.2.3 流場(chǎng)特性分析
3.2.4 尾渦脫落模式分析
3.3 本章小結(jié)
4 尾流振子模型的建立
4.1 Van der Pol尾流振子模型
4.2 基于受迫振動(dòng)的尾流振子模型
4.3 尾流振子模型預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)
4.4 本章小結(jié)
5 非線性自由振動(dòng)特性研究
5.1 計(jì)算模型及定解條件
5.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析
5.2.1 旋轉(zhuǎn)振動(dòng)響應(yīng)特性
5.2.2 流場(chǎng)特性分析
5.2.3 升力頻譜及流場(chǎng)模態(tài)分析
5.2.4 約化速度趨于無(wú)窮時(shí)的數(shù)值分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):2927585
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 固定式尾流隔板的水動(dòng)力特性研究
1.2.2 旋轉(zhuǎn)式尾流隔板自由振動(dòng)響應(yīng)特性研究
1.2.3 旋轉(zhuǎn)式尾流隔板受迫振動(dòng)流場(chǎng)特性研究
1.3 本文工作
2 數(shù)值模型
2.1 流動(dòng)控制方程
2.2 流動(dòng)控制方程的數(shù)值離散
2.2.1 時(shí)間離散
2.2.2 空間離散
2.3 結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程
2.3.1 受迫振動(dòng)
2.3.2 自由振動(dòng)
2.4 結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值求解
2.5 網(wǎng)格更新
3 受迫振動(dòng)的相位動(dòng)力特性研究
3.1 計(jì)算模型及定解條件
3.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析
3.2.1 相位同步區(qū)間邊界的界定
3.2.2 相位動(dòng)力特性分析
3.2.3 流場(chǎng)特性分析
3.2.4 尾渦脫落模式分析
3.3 本章小結(jié)
4 尾流振子模型的建立
4.1 Van der Pol尾流振子模型
4.2 基于受迫振動(dòng)的尾流振子模型
4.3 尾流振子模型預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)
4.4 本章小結(jié)
5 非線性自由振動(dòng)特性研究
5.1 計(jì)算模型及定解條件
5.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析
5.2.1 旋轉(zhuǎn)振動(dòng)響應(yīng)特性
5.2.2 流場(chǎng)特性分析
5.2.3 升力頻譜及流場(chǎng)模態(tài)分析
5.2.4 約化速度趨于無(wú)窮時(shí)的數(shù)值分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):2927585
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