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摘要
以三维细长柔性圆柱为研究对象，基于结构梁振动模型和尾流振子模型，采用二阶中心有限差分方法求解耦合方程，研究延迟反馈控制作用下柔性圆柱的涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)响应特性。研究发现：柔性圆柱的振动幅值和振动频率会随着延迟时间τ的增加呈现周期性变化，不同的延迟时间τ耦合不同的延迟增益kd,可以实现柔性圆柱不同振动幅值和振动频率的控制；在耦合延迟增益(kd)符号相反时，变化曲线会有半个周期的相位差；且延迟时间τ并不能改变振幅峰值，其大小只与延迟增益kd有关。理论分析证明：当τ不断增加时，振动频率f和波数k会趋向于定值。该研究提出的延迟反馈方法能够有效控制柔性圆柱的涡激振动，为海洋立管等柔性钝体的振动控制提供新的方法和思路。
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单位武汉理工大学; 机电工程学院
