柱體渦激振動是典型的流固耦合問題,其響應(yīng)規(guī)律大多是在升速流動和遠離壁面條件下獲得的.而自然環(huán)境流動通常不斷經(jīng)歷升速和降速過程,近壁面柱體的渦激振動可呈現(xiàn)與遠離壁面柱體不同的響應(yīng)特征.本研究結(jié)合大型波流水槽,設(shè)計了具有微結(jié)構(gòu)阻尼的柱體渦激振動裝置.基于量綱分析,開展系列水槽模型實驗,通過同步測量柱體渦激振動位移時程和繞流流場變化,研究了升降流速作用下柱體渦激振動觸發(fā)和停振的臨界速度（即上臨界和下臨界速度）變化規(guī)律,探究了近壁面柱體渦激振動遲滯效應(yīng).采用自下向上激光掃射的PIV流場測量系統(tǒng),對比分析了固定柱體和渦激振動柱體的繞流特征.實驗觀測表明,近壁面柱體渦激振動觸發(fā)的臨界速度呈現(xiàn)隨壁面間距比減小而逐漸減小的變化趨勢;但流動降速條件下的渦激振動停振所對應(yīng)的下臨界速度卻明顯小于升速時的渦激振動觸發(fā)所對應(yīng)的上臨界速度.采用上臨界與下臨界約減速度差值可定量表征渦激振動遲滯程度,研究發(fā)現(xiàn)該值隨著柱體間距比減小呈線性增大趨勢.渦激振動遲滯現(xiàn)象通常伴隨振幅階躍,振幅階躍值則隨著間距比減小而非線性減小. 

【文章來源】：力學(xué)學(xué)報. 2019,51(06)北大核心EICSCD

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【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3588877