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防雪栅对铁路路堑风致雪堆积防治效果研究
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作者 马文勇 李赛 +3 位作者 魏腾博 李江龙 孙元春 李飞强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期148-155,共8页
针对铁路路堑易发生严重积雪灾害的问题,采用风洞试验方法,研究了防雪栅在减轻风致积雪灾害方面效果,为铁路线路防灾工程设计提供参考。在风洞中,首先分别试验了在6.5、7.5、8.5 m/s风速下边坡比为1∶4和1∶1.5的路堑内雪粒堆积演化过程... 针对铁路路堑易发生严重积雪灾害的问题,采用风洞试验方法,研究了防雪栅在减轻风致积雪灾害方面效果,为铁路线路防灾工程设计提供参考。在风洞中,首先分别试验了在6.5、7.5、8.5 m/s风速下边坡比为1∶4和1∶1.5的路堑内雪粒堆积演化过程;然后布置防雪栅,在相同试验条件下观测其在减轻路堑积雪灾害方面的效果;最后根据测量数据计算对比有无防雪栅时路堑路面积雪量差异,定量评估防雪栅防治效果。此外,采用数值模拟手段分析防雪栅、路堑周围流场变化情况,进一步解释防雪栅的防雪机理。结果表明:上风侧坡度较缓的半开敞式路堑积雪严重;防雪栅能有效减轻路堑积雪灾害;漂移雪粒首先在背风侧距离防雪栅较远处沉积,随吹风持续积雪范围向两端延伸;防雪栅使来流风速在其背风侧急剧减弱致使漂移雪粒发生沉积,雪粒输运强度减小,从而实现挡雪减灾目的。 展开更多
关键词 风吹雪 风洞试验 防雪栅 路堑 积雪分布
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SDGSAT-1: Capabilities for Monitoring and Evaluating SDG Indicators
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作者 GUO Huadong DOU Changyong +3 位作者 LIANG Dong JIANG Nijun TANG Yunwei ma wenyong 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期677-686,共10页
SDGSAT-1,the world's first science satellite dedicated to assisting the United Nations 2030 Sustainable Development Agenda,has been operational for over two and a half years.It provides valuable data to aid in imp... SDGSAT-1,the world's first science satellite dedicated to assisting the United Nations 2030 Sustainable Development Agenda,has been operational for over two and a half years.It provides valuable data to aid in implementing the Sustainable Development Goals internationally.Through its Open Science Program,the satellite has maintained consistent operations and delivered free data to scientific and technological users from 88 countries.This program has produced a wealth of scientific output,with 72 papers,including 28 on data processing methods and 44 on applications for monitoring progress toward SDGs related to sustainable cities,clean energy,life underwater,climate action,and clean water and sanitation.SDGSAT-1 is equipped with three key instruments:a multispectral imager,a thermal infrared spectrometer,and a glimmer imager,which have enabled ground-breaking research in a variety of domains such as water quality analysis,identification of industrial heat sources,assessment of environmental disaster impacts,and detection of forest fires.The precise measurements and ongoing monitoring made possible by this invaluable data significantly advance our understanding of various environmental phenomena.They are essential for making well-informed decisions on a local and global scale.Beyond its application to academic research,SDGSAT-1 promotes global cooperation and strengthens developing countries'capacity to accomplish their sustainable development goals.As the satellite continues to gather and distribute data,it plays a pivotal role in developing strategies for environmental protection,disaster management and relief,and resource allocation.These initiatives highlight the satellite's vital role in fostering international collaboration and technical innovation to advance scientific knowledge and promote a sustainable future. 展开更多
关键词 SDGSAT-1 Earth observation Remote sensing SDGs
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Relative importance of climate factors and human activities in impacting vegetation dynamics during 2000–2015 in the Otindag Sandy Land,northern China 被引量:11
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作者 ma wenyong WANG Xunming +1 位作者 ZHOU Na JIAO Linlin 《Journal of Arid Land》 SCIE CSCD 2017年第4期558-567,共10页
In recent years, there has been increasing research interests in differentiating the relative importance of climate factors and human activities in impacting vegetation dynamics. In this study, based on residual trend... In recent years, there has been increasing research interests in differentiating the relative importance of climate factors and human activities in impacting vegetation dynamics. In this study, based on residual trend method, we used MOD13A3(MODIS vegetation index product), MCD12Q1(MODIS land cover product) and meteorological datasets to differentiate the relative importance of climate factors and human activities in impacting vegetation dynamics during 2000–2015 in the Otindag Sandy Land, northern China. Results show that during the study period(2000–2015), the overall vegetation condition had improved in the Otindag Sandy Land. The driving forces of vegetation dynamics differed spatially in the whole study area over the study period. The area with vegetation degradation solely resulted from human activities accounted for 8.23% of the study area, while the area with vegetation degradation resulted from others(including climate factors and combination of climate factors and human activities) occupied 1.53%. The area with vegetation recovery benefitted from human activities occurred over 26.02% of the study area; the area benefitted from climate factors accounted for 23.69%; and the area benefitted from both climate factors and human activities occupied 37.74%. All in all, impacts of climate factors and human activities on vegetation dynamics varied at the county/city/banner scales and locality-specific measures should be adopted to protect the environments. 展开更多
关键词 vegetation NDVI climate factors human factors Otindag Sandy Land
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风致路堑积雪演化过程试验与模拟研究 被引量:3
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作者 马文勇 李江龙 +2 位作者 孙元春 李赛 白建方 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期284-292,共9页
路堑是交通线路常见的路基断面形式,因断面构造特征较路堤更容易发生风致雪灾害。为了给实际道路断面形式设计和风吹雪灾害防治提供建议和参考,采用风洞试验与数值模拟方法,研究了4种不同开敞形式的路堑在不同风速下风致雪漂移堆积演化... 路堑是交通线路常见的路基断面形式,因断面构造特征较路堤更容易发生风致雪灾害。为了给实际道路断面形式设计和风吹雪灾害防治提供建议和参考,采用风洞试验与数值模拟方法,研究了4种不同开敞形式的路堑在不同风速下风致雪漂移堆积演化过程,分析了风速和路堑开敞形式对积雪分布和演化过程的影响,并基于路面积雪量和积雪深度评估了不同路堑抵御雪灾害能力。结果表明:当上风侧边坡坡度大于下风侧边坡坡度时,路堑路面积雪量最少,路面的积雪最薄;增大风速和增加持续时间会加剧路面积雪,是影响积雪分布的重要因素;改变路堑边坡对减少路面积雪量作用有限,需设置其他防治措施来减轻道路风致雪灾害。 展开更多
关键词 风吹雪 路堑 风洞试验 数值模拟 雪堆积
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风荷载作用下柔性光伏支撑索轴力分析 被引量:2
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作者 马文勇 柴晓兵 +2 位作者 高飞 马成成 王彩玉 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期271-276,408,共7页
为了分析风荷载对柔性光伏支架结构中索轴力的影响,通过刚性模型测压风洞试验获得不同风向、倾角和间距比下柔性支撑光伏组件的风荷载,建立3类柔性光伏支架分析模型并计算不同工况下的索轴向力。结果表明:支架不同位置的光伏组件风荷载... 为了分析风荷载对柔性光伏支架结构中索轴力的影响,通过刚性模型测压风洞试验获得不同风向、倾角和间距比下柔性支撑光伏组件的风荷载,建立3类柔性光伏支架分析模型并计算不同工况下的索轴向力。结果表明:支架不同位置的光伏组件风荷载不同,中间区域风荷载较大;将光伏组件的风荷载作为集中荷载施加在柔性索上引起的索轴力较大;不同倾角光伏支架受力随布置形式(间距比)的变化规律也不一致。基于分析结果,建议采用小间距大跨度的柔性光伏支架形式,将间距比控制在0.1以内,并将风荷载以集中力的形式施加于柔性索上,通过本研究提出的轴荷比估算风荷载引起的索轴力。 展开更多
关键词 柔性光伏支架 风洞试验 间距比 索轴力 轴荷比
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顶部方形开洞对超高层建筑风荷载影响的大涡模拟研究
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作者 郑德乾 吴俊昊 +2 位作者 马文勇 马志敏 潘钧俊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期52-60,共9页
顶部开洞是一种有效的超高层建筑气动优化措施,开洞形式和洞口位置对建筑整体风荷载的影响机理还有待进一步研究。采用基于空间平均的大涡模拟方法,考虑来流与洞口方向一致,研究了顶部无开洞(标准方柱)、敞开式和封闭式方形开洞,对湍流... 顶部开洞是一种有效的超高层建筑气动优化措施,开洞形式和洞口位置对建筑整体风荷载的影响机理还有待进一步研究。采用基于空间平均的大涡模拟方法,考虑来流与洞口方向一致,研究了顶部无开洞(标准方柱)、敞开式和封闭式方形开洞,对湍流边界层风场内方形截面超高层建筑风荷载的影响。将封闭式方形开洞模型风压系数的大涡模拟与风洞试验结果对比,验证了该数值模拟方法及参数设置的正确性;对比分析了上述无、有顶部开洞及开洞形式的方柱表面平均和脉动风压分布特征,着重从流场角度分析了洞口形式对风荷载的影响机理。结果表明:顶部开洞影响了流动分离点位置、剪切流扩散角度及流动再附现象,洞口的狭管效应使得该处风速急剧增大,其中封闭式开洞更为显著,洞口内加速的气流扰乱了大尺度的涡流,导致涡的能量更加分散,从而减弱了结构表面风压;在顶部洞口边缘处,因流动分离而出现了较大风压值,其中敞开式洞口的背风面存在较为明显的边缘效应;封闭式开洞对减弱洞口局部风压的效果优于敞开式。 展开更多
关键词 超高层建筑 顶部方形开洞 大涡模拟 风荷载 流场机理
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圆角化对方柱气动性能影响的流场机理 被引量:22
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作者 杜晓庆 田新新 +1 位作者 马文勇 李二东 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1013-1023,共11页
方形截面柱体的圆角化处理是常用的流动控制方法,但其流场作用机理尚未被澄清.采用大涡模拟方法,在雷诺数为2.2×104时,考虑风攻角的影响,对均匀流作用下的标准方柱和圆角方柱的气动性能和流场特性进行了研究,定量分析了圆角化气动... 方形截面柱体的圆角化处理是常用的流动控制方法,但其流场作用机理尚未被澄清.采用大涡模拟方法,在雷诺数为2.2×104时,考虑风攻角的影响,对均匀流作用下的标准方柱和圆角方柱的气动性能和流场特性进行了研究,定量分析了圆角化气动措施和风攻角变化对分离泡特性的影响规律,从流场角度澄清了圆角化气动措施对方柱气动性能的影响机理.研究表明:与标准方柱相比,圆角方柱的表面风压、气动力和涡脱强度呈整体下降的趋势,但圆角方柱的斯特劳哈尔数更高;圆角方柱的"分离泡流态"发生在更小的风攻角范围内,分离泡的出现会进一步造成方柱的尾流变窄,涡脱强度减弱;随着风攻角的增大,分离泡的长度会逐渐减小直至消失,分离泡的中心会逐渐向方柱前角(迎风向)和方柱壁面移动;与标准方柱相比,圆角方柱的气流发生初次分离的位置向下游移动,分离后的剪切层更贴近方柱,因而更易发生再附现象;方柱尾流宽度的减小和涡脱强度的减弱是导致圆角方柱气动力减小和斯特劳哈尔数增大的主要原因. 展开更多
关键词 方柱绕流 大涡模拟 圆角化处理 气动性能 流场机理
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高层建筑顶部围挡结构风荷载试验研究 被引量:1
8
作者 马文勇 黄铮汉 +1 位作者 郑德乾 张正维 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期967-972,1037,1038,共8页
由于外观和功能需求,超高层建筑可能会建造比较高的顶部围挡,因其位于结构顶部,不同的顶部围挡高度可能会对高层建筑顶面局部范围的风荷载,以及对围挡本身的风荷载产生影响,而目前尚没有统一的风荷载取值依据。针对此问题,以方形断面超... 由于外观和功能需求,超高层建筑可能会建造比较高的顶部围挡,因其位于结构顶部,不同的顶部围挡高度可能会对高层建筑顶面局部范围的风荷载,以及对围挡本身的风荷载产生影响,而目前尚没有统一的风荷载取值依据。针对此问题,以方形断面超高层建筑为对象,采用刚性模型测压风洞试验方法,研究了建筑顶部无、有建造围挡及围挡高度,对建筑的顶面、外表面局部区域以及顶部围挡风荷载的影响。结果表明,超高层建筑顶部围挡及其高度对建筑顶面风压分布的影响最显著,需要在结构抗风中予以重视。基于风洞试验结果,通过考虑顶部围挡高度影响范围内风压的高斯、非高斯分布,给出了不同高度顶部围挡下的建筑顶面、外表面以及顶部围挡的风荷载取值建议,可为该类结构的抗风设计提供参考。 展开更多
关键词 超高层建筑 围挡 风洞试验 风压分布 体型系数
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湍流度对斜拉索雷诺数效应影响的试验研究 被引量:2
9
作者 刘庆宽 赵桂辰 +3 位作者 安苗 贾娅娅 马文勇 刘小兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期96-102,共7页
大跨度斜拉桥斜拉索为典型的风敏感结构,并且处在复杂的湍流环境中,来流湍流度对斜拉索的气动性能影响十分显著。对斜拉索模型在不同湍流度下进行风洞试验,测得斜拉索的表面压力,对比分析同一湍流度下斜拉索气动力系数随雷诺数的变化规... 大跨度斜拉桥斜拉索为典型的风敏感结构,并且处在复杂的湍流环境中,来流湍流度对斜拉索的气动性能影响十分显著。对斜拉索模型在不同湍流度下进行风洞试验,测得斜拉索的表面压力,对比分析同一湍流度下斜拉索气动力系数随雷诺数的变化规律,以及同一雷诺数斜拉索气动力系数随湍流度的变化规律。结果表明:湍流度使得雷诺数效应提前,湍流度越大,气动参数的雷诺数效应提前的越多;湍流度增加,迎风侧脉动风压系数也会增大;雷诺数越小,不同湍流度下斜拉索的压力系数值相差越大,而在大雷诺数下,其值越接近。 展开更多
关键词 斜拉索 风洞试验 湍流度 风荷载 雷诺数效应
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表面损伤的斜拉索平均气动阻力特性的试验研究 被引量:1
10
作者 刘庆宽 张磊杰 +4 位作者 王晓江 贾娅娅 胡波 马文勇 刘小兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期140-149,共10页
斜拉索作为斜拉桥的重要受力构件,其风荷载设计在桥梁抗风设计中具有重要意义。斜拉索在生产、运输和安装过程中有可能受到损伤,针对不同程度表面损伤的斜拉索,利用风洞测力试验,研究了亚临界、临界和超临界雷诺数区域损伤程度对斜拉索... 斜拉索作为斜拉桥的重要受力构件,其风荷载设计在桥梁抗风设计中具有重要意义。斜拉索在生产、运输和安装过程中有可能受到损伤,针对不同程度表面损伤的斜拉索,利用风洞测力试验,研究了亚临界、临界和超临界雷诺数区域损伤程度对斜拉索气动阻力的影响,并得到了表面损伤斜拉索气动阻力的计算方法。结果表明:在一定的风向范围内,斜拉索表面损伤对其气动阻力影响显著,在亚临界区,表面损伤模型阻力系数大于光滑模型;进入临界区后,表面损伤模型的阻力系数则小于光滑模型;在超临界区,二者又比较接近。随着划痕的加深,临界区起始雷诺数提前,且在临界雷诺数区,随着雷诺数的增大,阻力系数减小。对不同损伤程度斜拉索的阻力系数进行拟合,得出相应的计算公式,以方便斜拉索气动阻力的估算。 展开更多
关键词 斜拉索 气动力 表面损伤 风向角 雷诺数效应
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旋转圆柱气动特性的雷诺数效应研究 被引量:4
11
作者 马文勇 刘剑寒 +1 位作者 张晓斌 李玉学 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期46-52,共7页
流体流过旋转圆柱形成的不对称流场会在圆柱上产生侧向流致力(升力),这种流致力在航海和风能利用方面有很广的应用前景,旋转圆柱气动力特性的研究对这些应用有重要的意义。通过测量旋转圆柱体在不同转速和风速下的气动力和尾流场,讨论... 流体流过旋转圆柱形成的不对称流场会在圆柱上产生侧向流致力(升力),这种流致力在航海和风能利用方面有很广的应用前景,旋转圆柱气动力特性的研究对这些应用有重要的意义。通过测量旋转圆柱体在不同转速和风速下的气动力和尾流场,讨论了不同雷诺数范围旋转圆柱的气动特性。结果表明雷诺数是影响旋转圆柱气动力的重要因素:亚临界区旋转圆柱的侧向力主要体现为马格努斯效应,升力指向切向速度与风速相同一侧,随着转速比的增大而增大;在临界区,圆柱的转动会诱发流体在切向速度与风速相反一侧形成再附现象,形成指向该侧的升力,随着转速的提高,升力不会发生明显变化。此外,雷诺数效应会受到转速的影响:随着转速提高,发生阻力损失的雷诺数会变小,出现再附现象的雷诺数范围变大。 展开更多
关键词 旋转圆柱 风洞试验 气动特性 转速比 雷诺数
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上游切角倒角小间距比串列方柱大涡模拟研究 被引量:4
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作者 郑德乾 祝瑜哲 +2 位作者 马文勇 方平治 李玉学 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期37-45,61,共10页
串列双方柱在小间距比情况下会存在一定的遮挡效应,而上游方柱角部形状改变对其遮挡效应的影响有待以进一步明晰。以间距比(方柱中心距与边长的比值)为2.0的串列双方柱为对象,分别对标准方柱、上游方柱切角和倒角处理(角部变化率10%)3... 串列双方柱在小间距比情况下会存在一定的遮挡效应,而上游方柱角部形状改变对其遮挡效应的影响有待以进一步明晰。以间距比(方柱中心距与边长的比值)为2.0的串列双方柱为对象,分别对标准方柱、上游方柱切角和倒角处理(角部变化率10%)3种工况,进行了非定常绕流大涡模拟研究。数值模拟中采用均匀平滑流场,不考虑来流紊流,以来流平均风速和方柱边长定义的雷诺数为22 000。通过串列标准方柱大涡模拟结果与文献试验结果的对比,验证了该方法及参数设置的有效性;详细对比分析了方柱的平均、脉动气动力系数和风压系数分布等,对上下游方柱周边测点的脉动风速谱进行了对比分析,还结合方柱周边的时均和瞬态流场进行了机理分析。结果表明,上游方柱切角、倒角改变了流动分离点,剪切流扩散角变小,分离涡更贴近壁面,影响了下游方柱的流动再附,减弱了方柱平均与脉动风荷载,其中上游方柱切角处理更为显著地降低了流向平均风荷载,而倒角处理则表现为减弱横风向脉动风荷载。 展开更多
关键词 串列双方柱 角部修正 大涡模拟 风荷载 流场机理
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大跨度三心柱面网壳风压分布试验研究 被引量:3
13
作者 张庆华 马文勇 +1 位作者 王强 方平治 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期733-738,901,902,共8页
通过大气边界层风洞刚性模型同步测压试验,对大跨度三心柱面网壳表面风压分布特性进行了研究。根据试验结果分析了结构不同风向下的平均和脉动风压分布、典型测点脉动风压谱以及相关性等。结果表明:风向角对网壳表面风压分布有较大的影... 通过大气边界层风洞刚性模型同步测压试验,对大跨度三心柱面网壳表面风压分布特性进行了研究。根据试验结果分析了结构不同风向下的平均和脉动风压分布、典型测点脉动风压谱以及相关性等。结果表明:风向角对网壳表面风压分布有较大的影响,一般情况下,结构迎风面为正压区,顶部为负压区,尾流区受分离、涡脱和再附等特征紊流影响明显;结构的边沿处受柱涡、锥形涡影响明显,风压梯度变化剧烈。迎风面大部分区域脉动风压功率谱类似于典型的纵向风湍流谱,呈单峰形状,主要激励为来流湍流;边沿处风压谱受特征湍流影响明显。结构表面相关性随测点间距离的增加而不断减小;风向不同,相关性衰减差别较大。 展开更多
关键词 三心圆柱面网壳 风洞试验 风压分布 功率谱密度 相关性
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塔冠对超高层建筑风致响应影响研究 被引量:3
14
作者 马文勇 黄铮汉 +1 位作者 周佳豪 张璐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期116-123,共8页
塔冠是超高建筑中外形变化最丰富的部分,由于其位于高层建筑顶部,其形状的改变对强风作用下高层建筑的基底弯矩、顶部的位移与加速度均有着较大的影响。对大气边界层风向下20种不同形状塔冠的方形截面高层建筑进行了高频天平测力风洞试... 塔冠是超高建筑中外形变化最丰富的部分,由于其位于高层建筑顶部,其形状的改变对强风作用下高层建筑的基底弯矩、顶部的位移与加速度均有着较大的影响。对大气边界层风向下20种不同形状塔冠的方形截面高层建筑进行了高频天平测力风洞试验,基于随机振动理论,分析了风荷载作用下不同塔冠高层建筑顶部的位移与加速度,对比了不同塔冠结构的风致响应,从减小风致效应的角度给出了塔冠外形的选取建议。研究表明,封闭式的方形开洞型塔冠表现明显优于其它形状的开洞型塔冠;光滑坡面型塔冠横风向响应小于其他类型的坡面型塔冠;棱锥型塔冠对顺风向响应有明显减小作用;阶梯型塔冠大部分情况下对顶部的位移与加速度响应没有明显影响。 展开更多
关键词 超高层建筑 塔冠 风洞试验 风荷载 风致响应
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方形超高层建筑风振轨迹及耦合效应试验研究 被引量:2
15
作者 马文勇 张璐 +2 位作者 黄铮汉 林华 李玉学 《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》 2021年第3期8-14,共7页
方形超高层建筑在2个水平方向的自振特性接近,强风作用下2个水平方向的风致振动会存在一定的耦合效应。为研究此耦合效应对超高层建筑风致振动的影响,进行了方形超高层建筑气弹模型风洞试验,分别测试了均匀流场和边界层风场下结构的风... 方形超高层建筑在2个水平方向的自振特性接近,强风作用下2个水平方向的风致振动会存在一定的耦合效应。为研究此耦合效应对超高层建筑风致振动的影响,进行了方形超高层建筑气弹模型风洞试验,分别测试了均匀流场和边界层风场下结构的风致振动响应。首先,通过限制结构顺风向位移,研究了结构顺风向振动对其横风向振动响应的影响;然后,分析了不同来流风向对结构顺、横风向风致振动的影响。结果表明,方形超高层建筑以横风向振动为主,结构顶部的振动轨迹为横风向占优的椭圆形;在限制了顺风向位移后,结构的横风向振动最大振幅并未相应减小;来流湍流会增大结构的顺风向最大位移响应,同时减小了结构的横风向最大位移响应。从振幅的概率分布来看,当来流垂直于结构立面时,方形超高层建筑的风致响应最大;相比均匀来流情况,边界层风场下的超高层建筑的最大风致响应更小。 展开更多
关键词 超高层建筑 气弹模型 风洞试验 振动轨迹 耦合效应
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上游切角对串列双方柱气动性能影响研究 被引量:2
16
作者 郑德乾 祝瑜哲 +2 位作者 刘帅永 马文勇 方平治 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期216-223,共8页
串列双方柱气动干扰效应与方柱本身的绕流特征有很大的关系,方柱角部局部外形变化将对串列双方柱的气动干扰效应产生明显的影响,相关的研究仍较少。采用基于雷诺平均SST k-ω湍流模型的二维非定常绕流数值模拟方法,研究了上游方柱无、... 串列双方柱气动干扰效应与方柱本身的绕流特征有很大的关系,方柱角部局部外形变化将对串列双方柱的气动干扰效应产生明显的影响,相关的研究仍较少。采用基于雷诺平均SST k-ω湍流模型的二维非定常绕流数值模拟方法,研究了上游方柱无、有切角(切角率10%)对串列双方柱气动性能的影响,通过间距比为2.0时无切角工况的数值模拟结果与文献试验结果的对比,验证了模拟方法及参数设置的有效性;根据升、阻力系数的对比分析,确定了上游无、有切角时串列双方柱的气动力突变临界间距比分别为4.6和4.1;对两临界间距比情况的无、有切角串列双方柱,分别进行了基于空间平均的三维非定常绕流大涡模拟,从风压分布角度详细分析了上游方柱切角处理对串列双方柱气动性能的影响,从方柱周围的时均和瞬态流场角度进行了机理分析。上游方柱切角后,在剪切层发生分离再附,尾流变窄,旋涡脱落更趋复杂,引起流场流态的变化,风压分布受到影响,方柱升、阻力系数降低,临界间距缩短。 展开更多
关键词 串列双方柱 切角处理 数值模拟 临界间距 气动性能 流场机理
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柔性支撑光伏组件风荷载影响因素试验研究 被引量:21
17
作者 马文勇 柴晓兵 马成成 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期10-18,共9页
为完善柔性支撑光伏组件风荷载估算方法,该文通过刚性模型测压风洞试验研究倾角、间距比和安装位置等参数对光伏组件风荷载的影响规律。结果表明,柔性支撑光伏组件风荷载极大值风向角发生在α=150°或α=180°;组件风荷载对倾... 为完善柔性支撑光伏组件风荷载估算方法,该文通过刚性模型测压风洞试验研究倾角、间距比和安装位置等参数对光伏组件风荷载的影响规律。结果表明,柔性支撑光伏组件风荷载极大值风向角发生在α=150°或α=180°;组件风荷载对倾角比较敏感,风荷载体型系数随着倾角的增加基本呈线性增长;不同倾角光伏组件风荷载随间距比的变化规律不一致,背风面风荷载对间距比的敏感程度大于迎风面;顶部和底部加速绕流导致中间区域光伏组件风荷载增大。基于试验结果,提出基于光伏组件风荷载影响参数的计算公式,为柔性太阳能光伏支架抗风设计提供依据。 展开更多
关键词 光伏组件 风荷载 风压系数 柔性支架 绕流
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光伏阵列风荷载干扰效应风洞试验研究 被引量:12
18
作者 马文勇 马成成 +2 位作者 王彩玉 韩晓乐 高飞 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期19-25,共7页
风荷载是光伏板设计的主要荷载,对于大面积光伏阵列,其风致干扰效应明显,风荷载取值需要进一步研究明确。本文采用刚性模型测压风洞试验研究了光伏板体型系数干扰效应。通过改变倾角、风向角和光伏板的组数,研究了阵列中干扰效应对光伏... 风荷载是光伏板设计的主要荷载,对于大面积光伏阵列,其风致干扰效应明显,风荷载取值需要进一步研究明确。本文采用刚性模型测压风洞试验研究了光伏板体型系数干扰效应。通过改变倾角、风向角和光伏板的组数,研究了阵列中干扰效应对光伏板风荷载取值的影响。结果表明:当光伏板面迎风或者背风时,出现最大正压或负压;上游光伏板对下游光伏板存在明显的遮挡效应,倾角越大,遮挡效应越显著;上游光伏板三排以后,下游光伏板的风荷载趋于稳定。基于上述干扰效应给出了光伏阵列体型系数的取值建议并与规范取值进行了对比,为光伏阵列的抗风设计提供参考。 展开更多
关键词 光伏阵列 风洞试验 体型系数 干扰效应
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基于偏心风荷载分布模型的柔性支撑索分配系数研究 被引量:8
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作者 马文勇 柴晓兵 +1 位作者 赵怀宇 马成成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期305-310,共6页
为获得柔性太阳能光伏支架支撑索风荷载分配系数,通过刚性模型测压风洞试验获取光伏组件表面体型系数分布规律,基于偏心风荷载分布模型计算分配到支撑索的力。结果表明:小倾角光伏组件极值风荷载发生在0°、30°、150°或18... 为获得柔性太阳能光伏支架支撑索风荷载分配系数,通过刚性模型测压风洞试验获取光伏组件表面体型系数分布规律,基于偏心风荷载分布模型计算分配到支撑索的力。结果表明:小倾角光伏组件极值风荷载发生在0°、30°、150°或180°风向角,单排中间区域光伏组件风荷载较大;组件表面风荷载分布规律沿风向表现明显的梯度,且迎风端所受风荷载大于背风端;板长方向偏心距大于宽度方向,基于风荷载不均匀分布特性提出柔性支撑光伏组件偏心距风荷载分布模型,给出偏心距风荷载分布模型体型系数和偏心距取值建议,并提出了柔性光伏支架上、下支撑索风荷载分配系数取值建议,为柔性太阳能光伏支架抗风设计提供依据。 展开更多
关键词 柔性支架光伏板 风洞试验 体型系数 分布模型 风荷载分配系数
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倒角切角对方柱气动性能影响的大涡模拟研究 被引量:7
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作者 郑德乾 刘帅永 +1 位作者 马文勇 陈华为 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期8-14,共7页
倒角和切角措施对方柱的气动力及流场影响很大,常作为方柱流动控制的手段,采用大涡模拟方法,以雷诺数22000的方柱为研究对象,考虑了角部措施(角部变化率10%)的影响,对均匀流场下标准方柱、倒角和切角方柱周围流场及气动性能进行了模拟... 倒角和切角措施对方柱的气动力及流场影响很大,常作为方柱流动控制的手段,采用大涡模拟方法,以雷诺数22000的方柱为研究对象,考虑了角部措施(角部变化率10%)的影响,对均匀流场下标准方柱、倒角和切角方柱周围流场及气动性能进行了模拟研究。通过将标准方柱大涡模拟结果与相关文献的试验和数值模拟结果对比,验证了该方法及参数取值的有效性;研究分析了倒角和切角措施对方柱风压分布和气动力的影响,并着重从时均流场和瞬态流场角度分析了角部处理措施对方柱气动性能的影响机理。结果表明,倒角和切角措施对方柱表面风压分布和气动力均有一定影响,其中对方柱表面流动分离区的风压系数影响更为显著。采用角部处理措施后,方柱前缘角区的流动分离受到影响,分离剪切层扩散角更小,侧面的分离涡更贴近壁面,从而在方柱侧面形成再附,尾流变窄,旋涡脱落频率成分更为复杂,使得方柱的平均阻力系数更小,气动力脉动强度更弱,旋涡脱落频率更高、强度更弱。 展开更多
关键词 方柱 角部处理 大涡模拟 气动性能 流场机理
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