附属柔膜对矩形柱扭转颤振影响的实验研究

通过风洞实验,研究附属柔膜对宽厚比B/D=3的单自由度矩形柱体扭转颤振的控制效果。柔膜固定于矩形迎风侧两边缘,高度d=0.5D。在折减风速Ur=0~22条件下,测量有、无控制状态下的振幅、尾流频率和尾流结构等。研究结果表明:前沿柔膜能够显著提高模型颤振临界风速,并大幅度减小颤振振幅。控制工况中,Ur=12.8时模型仍未起振,而柔膜已发生大幅拍动,并显著削弱了尾流中周期性涡脱。尽管控制工况中颤振振幅明显减小,但颤振发生后尾流主导频率仍锁定于结构固有频率,类似于无控制情况。颤振发生后,控制工况中拍动的柔膜仍能明显削弱模型尾流中的前缘涡,并减小流体对结构的气动力和做功,从而最终起到了抑制颤振的效果。

扭转颤振复合挤压数值模拟

分析了铜壳零件加工工艺,拟定了加工方案。以反挤压工序为例,提出了一种新的扭转颤振复合挤压方法。基于有限元分析软件Deform-3D分别建立了传统挤压、轴向振动辅助挤压以及扭转颤振复合挤压有限元模型。分析了不同加载方式下,冲头旋转挤压速度、凹模振动速度与成形载荷的关系,探讨了镦粗区、环形区和挤压筒区的金属流动规律和速度分布,应变变化规律和应变分布。结果表明:与传统挤压相比,轴向振动辅助挤压和扭转颤振复合挤压能降低平均成形载荷,且成形载荷呈振荡式变化,振荡频率与施振频率相同;扭转颤振复合挤压的最大成形载荷较轴向振动辅助挤压降低约10%。扭转颤振复合挤压的金属流动速度最快,速度间断线位于镦粗区和环形区中部,环形区金属流转角最小,金属流动更顺畅、平稳,可以有效减少折叠和空洞等缺陷,提高成形件性能。扭转颤振复合挤压变形死区范围最小,过渡区范围最大;在成形后期,变形死区消失,镦粗区和环形区应变分布趋向均匀。

由动态阻尼特性判断结构颤振的临界风速

将航空理论中的飞机机翼颤振的分析方法 U- g法引入到桥梁颤振的研究中 ,从而可以由结构的动态阻尼特性 ,即由 g随来流风速 U或由对数衰减率 dk 随折减速度的变化曲线 ,来判断桥梁发生颤振的临界风速 ,并就具体的算例进行了研究 .良好的结果验证了该方法在土木工程中的适用性 .

大跨索膜结构空气动力失稳的时程分析法

采用体型系数表达的空气动力模型 ,将Newmark β法和Newton Raphson法相结合应用于风荷载作用下的非线性动力增量平衡方程中 ,形成大跨索膜结构空气动力失稳分析的时程分析方法。结果表明 ,基于索膜结构强几何非线性特点 ,时程分析方法仍然是行之有效的研究途径 。