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双自由度涡激振动数值模拟方法研究  
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【英文篇名】 Numerical simulation method for 2-DOF vortex-induced vibration
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【作者】 孙丽萍; 张旭; 倪问池;
【英文作者】 SUN Liping; ZHANG Xu; NI Wenchi; Deepwater Engineering and Technology Research Center; Harbin Engineering University;
【作者单位】 哈尔滨工程大学深海工程技术研究中心;
【文献出处】 振动与冲击 , Journal of Vibration and Shock, 编辑部邮箱 2017年 23期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 涡激振动; k-ε湍流模型; 加速度; 数值模拟;
【英文关键词】 vortex-induced vibration(VIV); k-ε turbulence model; acceleration; numerical simulation;
【摘要】 当前双自由度涡激振动数值模拟的研究模拟结果精度并不十分理想,尤其是对于最大振幅的响应的估计。在Jauvtis与Williamson的实验中,观测到低质量比圆柱的最大振幅可达1.5D,并将其命名为超上端分支。然而,当前研究很少有模拟结果能达到1.3D,甚至无法捕捉到超上端分支,其原因很可能是湍流模型本身的缺陷以及数值模拟参数设置的不合理。针对上述问题,基于开源软件OpenFOAM,采用了改进的k-ε湍流模型,研究了加速度对涡激振动响应的影响,优化了数值模拟方法。通过振幅、相位、轨迹、尾涡等响应的分析,证明在适当的加速度下,运用改进k-ε模型可对双自由度涡激振动实现较精确的数值模拟。
【英文摘要】 The existing simulation results for 2-DOF vortex-induced vibration are not satisfied,especially,the maximum amplitude estimation of its responses. In tests of Jauvtis & Williamson,the maximum amplitude of a cylinder with a low mass ratio could reach 1.5D,this phenomenon was named super upper branch. But,few simulation results of current studies can reach 1.3D even unable to capture super upper branch. The reasons were likely to be defects of the turbulence model itself and the unreasonable setting of numeri...
【基金】 国家工信部海洋工程装备科研项目(G014614002)
【更新日期】 2018-01-19
【分类号】 P75;U661.44
【正文快照】 随着海洋工业的发展,涡激振动问题日益受到关注。数值模拟是研究涡激振动的重要方法,关于双自由度涡激振动数值模拟的研究成果已有很多[1],然而,已有的模拟结果精度并不理想。特别是对于最大振幅的响应的估计,在Jauvtis等[2]的实验中,观测到低质量比圆柱的最大振幅可达1.5D,并?

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