单圆柱涡激振动中的振幅不连续和相位切换现象研究

作者：陈威霖; 及春宁

来源：水动力学研究与进展A辑, 2016, 31(04): 441-448.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2016.04.007

• 涡激振动
• 圆柱
• 振幅不连续
• 相位跳跃

该文对雷诺数Re=100条件下两向自由单圆柱涡激振动进行了数值模拟,圆柱质量比为m*=2.0和m*=10.0,折合流速为Ur=2.0–10.0。研究发现,由于附加质量的影响显著,质量比m*=2.0工况的振动响应在折合流速Ur=3.8(有拍振)到Ur=3.9(无拍振)之间出现了明显的振幅最大值不连续现象,而质量比m*=10.0工况则没有出现。圆柱升力和位移之间的相位在下端分支的中部存在一个接近180°的跳跃,应用小波变换对圆柱升力的频谱研究发现,在相位跳跃前,升力的基频分量占主导;而相位跳跃后,升力的3倍频分量占主导,此时圆柱升力和位移的卓越频率不在相同,最终导致圆柱升力和位移之间相位差的跳跃。

• 单位
  水利工程仿真与安全国家重点实验室; 天津大学