本文選題：CFD數(shù)值模擬 + 自由耦合振動(dòng)法　； 參考：《長(zhǎng)安大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：借助CFD數(shù)值模擬方法來(lái)研究大跨橋梁顫振穩(wěn)定性已然成為一種經(jīng)濟(jì)、有效的研究手段。為可以與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)在各個(gè)階段進(jìn)行直接對(duì)比,本課題提出一種基于CFD的自由耦合振動(dòng)法計(jì)算橋梁顫振臨界風(fēng)速的方法。圍繞著該種方法,進(jìn)行了如下工作:首先,簡(jiǎn)要介紹了目前研究橋梁顫振的三大方法,同時(shí)指出本課題的自由振動(dòng)耦合法提出的必要性;對(duì)經(jīng)典的橋梁顫振理論進(jìn)行總結(jié)并做簡(jiǎn)要論述,為本課題提供堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ);簡(jiǎn)要介紹了CFD的基本理論、網(wǎng)格劃分以及參數(shù)設(shè)定等。然后,為驗(yàn)證并完善本課題的基于CFD的自由耦合振動(dòng)法,以理想薄平板理論解為對(duì)比依據(jù)。同時(shí)提出三種不同方案來(lái)優(yōu)化UDF文件,確定紐馬克方程的?參數(shù)使流固耦合效應(yīng)更加適合本課題需要。對(duì)比分析八個(gè)顫振導(dǎo)數(shù)后,發(fā)現(xiàn)自由耦合振動(dòng)法在主顫振導(dǎo)數(shù)和部分副顫振導(dǎo)數(shù)的識(shí)別上表現(xiàn)良好。最后,結(jié)合棋盤(pán)洲長(zhǎng)江公路大橋的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果探討自由耦合振動(dòng)法在實(shí)際工程中的表現(xiàn)。棋盤(pán)洲長(zhǎng)江公路大橋的原方案和施加導(dǎo)流板方案的顫振臨界風(fēng)速與使用CFD自由耦合振動(dòng)法計(jì)算出的顫振臨界風(fēng)速誤差從1.42%到9.90%不等,說(shuō)明本課題的方法表現(xiàn)良好。為繼續(xù)探討自由耦合振動(dòng)法的適用性、方便類(lèi)似工程應(yīng)用,提出了顫振快速識(shí)別方法,同時(shí)討論了千米級(jí)大跨懸索橋扭彎頻率比對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響。
[Abstract]:It has become an economic and effective method to study flutter stability of long span bridges by means of CFD numerical simulation. In order to compare directly with the wind tunnel experiment in each stage, this paper presents a method of calculating the critical flutter velocity of bridge based on the free coupling vibration method based on CFD. The following work has been done around this method: firstly, three methods of bridge flutter research are briefly introduced, and the necessity of the free vibration coupling method is pointed out. The classical bridge flutter theory is summarized and briefly discussed, which provides a solid theoretical basis for this topic, and briefly introduces the basic theory of CFD, mesh generation and parameter setting. Then, in order to verify and perfect the free coupling vibration method based on CFD, the theoretical solution of ideal thin plate is compared. At the same time, three different schemes are proposed to optimize the UDF file and determine the Newmark equation. Parameters make the fluid-solid coupling effect more suitable for this subject. After comparative analysis of eight flutter derivatives, it is found that the free coupling vibration method performs well in the identification of main flutter derivatives and partial secondary flutter derivatives. Finally, combined with the wind tunnel test results of Qipanzhou Yangtze River Highway Bridge, the performance of the free coupling vibration method in practical engineering is discussed. The flutter critical wind speed of Qipan River Highway Bridge and the flutter critical wind speed calculated by CFD free coupling vibration method range from 1.42% to 9.90%, which shows that the method presented in this paper performs well. In order to continue to discuss the applicability of the free-coupling vibration method and to facilitate similar engineering applications, a rapid flutter identification method is proposed, and the influence of torsional and bending frequency ratio on flutter critical wind speed of a long-span suspension bridge with kilometer is also discussed.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U441.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1810572