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1、第37卷，第3期公路工程Vo1．37，No．32012年6月HighwayEngineeringJun．，2012斜拉橋斜拉索二維渦激振動(dòng)的數(shù)值模擬研究季小勇，陳文禮(1．湖南省交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督管理局，湖南長(zhǎng)沙410116；2．哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150090)[摘要]采用基于RANS方法的SST湍流模型對(duì)斜拉橋斜拉索二維(2D)模型渦致振動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。2D模型建立和網(wǎng)格劃分通過(guò)專業(yè)前處理軟件ICEM—CFD來(lái)實(shí)現(xiàn)。保持2D模型的頻率不變，通過(guò)改變風(fēng)速的方法來(lái)研究2D模型渦致振動(dòng)的特性。研究了2D模型渦致振動(dòng)的幅值，阻
2、力系數(shù)以及鎖定區(qū)域隨約減阻尼變化的規(guī)律。研究結(jié)果表明斜拉索2D模型發(fā)生渦致振動(dòng)時(shí)其幅值隨著約減阻尼減小而增大，直至穩(wěn)定到一個(gè)常數(shù)，同時(shí)通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬得到的2D模型幅值與試驗(yàn)結(jié)果比較接近；鎖定區(qū)域隨約減風(fēng)速減小而增大；同樣2D模型的平均阻力系數(shù)在鎖定區(qū)域隨著約減風(fēng)速減小而增大。[關(guān)鍵詞]斜拉索；2D模型；SST湍流模型；數(shù)值模擬；渦致振動(dòng)；鎖定[中圖分類號(hào)]Tu311．3；U448．27[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)】1674—0610(2012)03—0006—06Investigationonnumericalsimulationof2Dvo
3、rtex．-inducedvibrationofastaycableincable-stayedbridgeusingaRANSmethodjIXiaoyong，CHENWenli(1．HunanProvinceAdministrationofQualityandSafetySupervisionAuthorityforCommunicationsCon—struction，Changsha，Hunan410116，China；2．HarbinInstitdteofTechnology，SchoolofCivilEngi—neering．Haer
4、bin，Heilongjiang150090)[Abstract]2Dvortex-inducedvibrationofastaycableincable-stayedbridgewasnumericallysim-ulatedbyusingtheSSTturbulentmodelthatisbasedonaRANSmethod．The2Dmodelfoundationandgridpartitionwereachievedinthespecialpre—processorsoftwareICEM-CFD．Thecharacteristicsof
5、vor-tex-inducedvibrationwereresearchedthroughchangingthevelocityoffluidandkeepingthe~equencyofthe2Dmodelconstant．Theamplitude，thedragcoefficientandthelock-inregionofthe2Dmodelthan-gingasthereduceddampingwasresearchedinthepaper．Theresultsindicatethattheamplitudeofthe2Dmodelinc
6、reaseswiththereduceddampingdecreasing，uptoaconstant；what~more，theresultsofnumericalsimulationsareclosetotheexperiments．Thelock-inregionwidensasthereduceddampingdecreasing．Inthelock—inregiontheaveragedragcoefficientincreaseswiththereduceddampingdecrea—sing．[Keywords]Staycable；
7、2Dmodel；SSTturbulencemodel；NumericalSimulation；Vortex．in—ducedvibration；Lock．in風(fēng)洞試驗(yàn)這一種傳統(tǒng)和主要的研究方法外，研究者0引言開(kāi)始基于空氣動(dòng)力學(xué)原理，采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)技風(fēng)工程的研究方法主要有風(fēng)洞試驗(yàn)、理論模型、術(shù)，使用數(shù)值模擬方法計(jì)算大氣邊界層中鈍體繞流，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和數(shù)值模擬4種，其中數(shù)值模擬是最近從而形成一門新興交叉研究方向一計(jì)算風(fēng)工程30a在前3種方法的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來(lái)的。(ComputationalWindEngineering，CWE)。與傳統(tǒng)20世紀(jì)80
8、年代以來(lái)，結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究除繼續(xù)采用的風(fēng)洞試驗(yàn)相比，數(shù)值模擬(數(shù)值風(fēng)洞)有著不可言[收稿日期]2011—11—20[基金項(xiàng)目】國(guó)家自然科學(xué)
