基于涡流发生器的大跨桥梁风振控制
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第13-39页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第13-16页 |
| 1.1.1 大跨桥梁的发展 | 第13-15页 |
| 1.1.2 大跨桥梁的风灾 | 第15-16页 |
| 1.2 桥梁风振及研究手段 | 第16-26页 |
| 1.2.1 桥梁颤振 | 第16-18页 |
| 1.2.2 桥梁涡振 | 第18-23页 |
| 1.2.3 桥梁抖振 | 第23-24页 |
| 1.2.4 桥梁驰振 | 第24页 |
| 1.2.5 研究手段 | 第24-26页 |
| 1.3 桥梁风振流动控制理论与发展 | 第26-28页 |
| 1.3.1 流动控制分类 | 第26-27页 |
| 1.3.2 被动与主动流动控制 | 第27-28页 |
| 1.4 涡流发生器技术及研究现状 | 第28-36页 |
| 1.4.1 传统涡流发生器 | 第28-32页 |
| 1.4.2 主动涡流发生器——边界层吸气 | 第32-34页 |
| 1.4.3 涡流发生器在桥梁风工程中的研究现状 | 第34-36页 |
| 1.5 本文技术路线与主要工作内容 | 第36-39页 |
| 第2章 涡流发生器风振控制理论依据 | 第39-53页 |
| 2.1 桥梁边界层理论及其进展 | 第39-49页 |
| 2.1.0 边界层基本概念 | 第39-41页 |
| 2.1.1 边界层厚度 | 第41-42页 |
| 2.1.2 边界层方程 | 第42-44页 |
| 2.1.3 边界层稳定性 | 第44-45页 |
| 2.1.4 边界层分离及其判断方法 | 第45-49页 |
| 2.2 涡流发生器设计原理 | 第49-51页 |
| 2.3 主动涡流发生器方程 | 第51-53页 |
| 第3章 静止圆柱流场的涡流发生器控制 | 第53-88页 |
| 3.1 圆柱风洞试验 | 第53-69页 |
| 3.1.1 模型设计 | 第53-54页 |
| 3.1.2 边界层厚度模拟 | 第54-57页 |
| 3.1.3 风偏角选择 | 第57-64页 |
| 3.1.4 试验参数设计 | 第64-67页 |
| 3.1.5 风洞试验结果的不确定度分析 | 第67-69页 |
| 3.2 流场特性与涡流发生器控制原理分析 | 第69-81页 |
| 3.2.1 表面风压分布 | 第69-77页 |
| 3.2.2 尾迹速度分布 | 第77-78页 |
| 3.2.3 展向相关性 | 第78-81页 |
| 3.3 PIV流体测量试验 | 第81-83页 |
| 3.3.1 试验模型 | 第82-83页 |
| 3.3.2 PIV试验设置 | 第83页 |
| 3.4 静止圆柱流场涡流发生器控制特性 | 第83-86页 |
| 3.5 小结 | 第86-88页 |
| 第4章 圆柱涡激共振的涡流发生器控制 | 第88-105页 |
| 4.1 涡激共振试验 | 第88页 |
| 4.2 涡流发生器控制流场特性 | 第88-102页 |
| 4.2.1 位移响应规律 | 第89-92页 |
| 4.2.2 表面风压分布 | 第92-96页 |
| 4.2.3 展向相关性 | 第96-98页 |
| 4.2.4 运动圆柱与固定圆柱控制效果对比 | 第98-102页 |
| 4.3 涡流发生器控制涡激共振简谐力模型 | 第102-103页 |
| 4.4 小结 | 第103-105页 |
| 第5章 桥梁主梁风振的涡流发生器控制 | 第105-134页 |
| 5.1 涡激共振吸气控制机理 | 第105-109页 |
| 5.1.1 试验模型 | 第105-109页 |
| 5.1.2 试验装置 | 第109页 |
| 5.1.3 试验方案 | 第109页 |
| 5.2 桥梁涡激共振吸气控制机理分析 | 第109-113页 |
| 5.2.1 无控 | 第109-111页 |
| 5.2.2 吸气控制 | 第111-113页 |
| 5.3 桥梁吸气数值模拟 | 第113-116页 |
| 5.3.1 网格划分 | 第113页 |
| 5.3.2 吸气工况 | 第113-114页 |
| 5.3.3 强迫振动下的非定常气动力 | 第114-115页 |
| 5.3.4 数值模拟结果与讨论 | 第115-116页 |
| 5.4 颤振临界状态识别 | 第116-128页 |
| 5.4.1 颤振临界优化方程 | 第116-120页 |
| 5.4.2 萤火虫算法的介绍 | 第120-121页 |
| 5.4.3 颤振优化模型的求解 | 第121-124页 |
| 5.4.4 算例分析 | 第124-128页 |
| 5.5 桥梁颤振吸气控制效果分析 | 第128-130页 |
| 5.5.1 颤振导数 | 第128-129页 |
| 5.5.2 颤振临界状态分析 | 第129-130页 |
| 5.6 小结 | 第130-131页 |
| 5.7 附录 | 第131-134页 |
| 结论与展望 | 第134-137页 |
| 参考文献 | 第137-152页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第152-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 个人简历 | 第157页 |
