宁波国际会展中心主展厅结构设计

宁波国际会展中心主展厅大跨度屋盖支承条件复杂 ,风荷载效应显著。通过风洞试验确定屋盖的风压分布情况 ,在网壳结构的部分钢管中填充混凝土以平衡部分风吸力。

北京中关村金融中心连廊结构设计

北京中关村金融中心连廊工程平面及立面均为弧形,支承在不同的结构主体上,体型独特,支承条件复杂。主体采用大跨度空间钢桁架结构体系,屋面采用异型空间刚架结构体系。在施工阶段,主桁架支座设计成纵向可自由滑动的滑动铰支座,以释放部分内力。采用抗震球形钢支座消除相对位移对各独立主体结构产生的影响。由于屋面风荷载效应显著,通过风洞试验确定连廊屋面的风压分布情况。

风力机翼型气动性能预估和分析

采用粘性-无粘迭代程序XFOIL和CFD方法不同湍流模型预估了某改型风力机专用翼型的气动性能,通过和风洞实验结果的比较分析了不同计算方法线性区的预测精度和大攻角失速下的适用性,并研究了前缘粗糙度对翼型性能的影响。结果表明:在线性攻角下定常雷诺平均方程加合适湍流模型可精确预估翼型升力,SA模型升力结果略好于SST模型,XFOIL预估结果基本可信更适合初步设计时定性分析;大攻角失速下必须考虑流动分离的非定常特性,大涡模拟可以更好地反映流场发展过程;前缘粗糙度一定程度上降低了翼型气动性能,这种影响随翼型厚度的增加而加剧,改型翼型对前缘粗糙度敏感性不大,满足使用要求。

匝道声屏障工程平均风压系数数值风洞模拟

基于FLUENT计算流体动力学数值模拟平台,采用雷诺平均法对匝道声屏障工程的复杂形体结构进行了数值模拟,计算区域的划分采用具有良好适应性的非结构网格,计算得到其表面的风压分布,并分析了结构多风向角下的结构风载体型系数。同时,探讨了屏障内表面风压对整个结构的影响,计算过程采用有限体积法对控制微分方程进行离散,并用SIMPLE压力校正算法来实现非线性方程的迭代求解。

大跨开合屋盖表面风压特性试验

为了研究大跨开合屋盖风荷载特性以及屋盖开洞对风荷载分布的影响,设计了一个可改变屋盖开合的大跨结构模型,并在大气边界层风洞中开展了不同流场与不同开合工况下的刚性模型测压试验,获得了表面风压分布时程数据。详细分析了建筑表面平均风压系数与脉动风压系数,深入讨论了屋面开合对风压分布的影响。研究结果表明,当来流垂直于屋盖前缘时,形成明显的柱状涡,随着来流角度增大,在屋盖角部形成锥形涡,在45°斜风下锥形涡达到最强;受到特征湍流的作用,均匀流场下屋盖表面的平均风吸力较大;随着湍流强度的提高,受到来流湍流的抑制作用,风压系数有所降低,在C类流场下最为明显;屋面开口降低了孔口附近平均风压,而脉动风压则有所增大。

集成于微型飞行器机翼上的流场传感器测量系统研究

阐述了热式流场传感器测量微型飞行器(MAVs)飞行参数的基本原理,介绍了流场传感器阵列在翼表流场测量中的应用。选用薄膜热敏电阻作为流场传感器敏感元件,采用恒温工作方式实现传感系统的测量。通过小型风洞试验,对传感器阵列进行了测试,并运用最小二乘法进行模型辨识。实验结果表明,所采用的流场传感器阵列可实现对风速测量,测量范围为2m/s～12m/s,测量精度为1m/s;对迎角的测量范围为0°～20°,测量精度为1°;对侧滑角的测量范围为-16°～18°,测量精度为1°。基本满足微型飞行器翼表流场的使用需要。

地方应用型高校本科风工程课程教学模式的构建与实践

风工程研究愈来愈受到关注。该文依据应用型本科高校人才培养目标的要求,针对现阶段风工程课程本科教学存在的不足,从教学内容、教学形式等方面对课程的构建进行了探讨,建立了“递进式”+“以学生为中心、以教师为主导”的教学模式。在理论教学的基础上,有机结合了数值模拟和风洞试验等实践教学方法,有利于应用型高校本科生基础研究能力和综合创新能力的提高。该文构建的教学方法可为风工程领域应用型人才的培养提供参考。

台风作用下超高层建筑模态参数识别的短时贝叶斯谱密度法及应用

为更加准确地提取台风作用期间超高层建筑结构模态参数的时变特性,基于贝叶斯谱密度模态识别方法,引入短时傅里叶变换时频分析方法,在贝叶斯识别过程中考虑加窗效应影响,提出适用于非平稳激励下结构模态参数识别方法--短时贝叶斯谱密度法(ST-BSDA)。在采用数值模拟验证了该方法可靠性和准确性的基础上,将ST-BSDA用于台风“海高斯”过境期间高度210 m超高层建筑实测数据的模态参数识别,并对风场和结构模态参数取值的不确定性对结构风振响应的影响进行了研究。结果表明:利用ST-BSDA方法识别结果的平均值可以较好地表征结构模态频率、阻尼比的时变特征,其识别精度对荷载激励形式不敏感;台风过境期间,实测建筑结构前两阶自振频率变化率最大可达7.3%,与设计阶段有限元模型计算结果相对误差最大可达20%,阻尼比小于现行规范所建议的2%;相较于2阶模态响应,结构1阶模态响应对风速、风向、自振周期(频率)以及阻尼比的变化更为敏感;根据实测的模态参数结果对结构的风致响应进行重分析,得到的结构峰值加速度和实测结果吻合较好。

防护林防风效应风洞模拟试验研究进展

林木几何形态特征复杂,且较为轻柔,在风荷载作用下会发生变形和振动,空气动力学效应复杂。针对如何通过风洞试验尽可能真实地模拟防护林在实际风场中的防风效应问题,通过梳理已有国内外相关文献,从模型设计、来流模拟和测试技术3个方面对灌木和乔木防护林防风效应风洞模拟试验的研究进展进行综述。结果表明:防护林风洞试验模型几何缩尺比的确定要综合考虑林木和风洞截面的尺寸,阻塞比一般应控制在5%以下;考虑到林木在风荷载作用下产生的变形和振动会进一步影响周围流场,模型设计时除了要考虑几何相似,还要加强对动力相似的考虑;在防护林风洞试验来流模拟及周围风速测定中,在平均风速的基础上,应加强对脉动风速统计特性的考虑;当采用天平测定林木气动力系数时,应结合林木风洞模型自身频率确定采样频率,避免2个频率过于接近造成结果失真。