理论研究和风洞试验研究都证明,桥梁主梁在实际湍流条件下的颤振失稳是渐近发散的气动失稳,是软颤振,其振幅是逐渐增大的。因此,为模拟软颤振状态下的气动自激力非线性,将桥梁主梁的运动定义为如下的渐近发散强迫振动形式。...[继续阅读]

    前述的例题中,速度是已知的,得到的是一系列的线性方程。而实际上,开始时刻速度未知,因此需要求解速度场。连续方程和动量运输方程(也称Navier-Stokes)(忽略体积力):此处存在压力梯度,即源项。压力梯度有重要作用,如管道中,压力梯...[继续阅读]

    计算流体力学的数值计算方法主要有有限差分法、有限体积法和有限元法。有限差分法比较基础,计算精度相对较低,通常用于笛卡儿几何中。有限元法计算精度高,但计算复杂。有限元法可以灵活应用到各种几何形状和单元类型中。...[继续阅读]

    对于湍流的模拟,目前已发展了大量的湍流模型,如图5-5所示。每种湍流图5-5 湍流模型总览模型都是基于一定的假设建立起来的,有相应的适用范围,都有一定的优点和缺点。对于实际工程问题,选择合适的湍流模型是一件非常棘手的事...[继续阅读]

    流场中的湍流通常包含两大部分: ①固壁影响产生的壁面附近及尾流湍流;②计算区域入口处的来流湍流引起流场湍流。对于第一部分,对固壁进行精确模拟后,可以自动计算得到。对于第二部分,来流湍流的模拟目前有一些研究但还不...[继续阅读]

    对于桥梁风工程中的空气动力学问题,一般空气流速较低。即便对于目前的高速列车,其速度200～350 km/h,与声速之比为0.163～0.286,小于0.3,仍可以作为不可压缩流动问题处理,而不会引起计算结果出现太大的误差。对于不可压缩流动,可以...[继续阅读]

    湍流模型按偏微分方程数量分为零方程、一方程和两方程湍流模型。代数湍流模型没有偏微分方程,因此,称为零方程模型。最著名的零方程湍流模型之一是Prandtl混合长度模型。在该模型中,将旋涡的杂乱无章的运动与气体动力学理论...[继续阅读]

    SSTk-ω湍流模型是标准k-ω湍流模型的变化形式。Menter[78]将在近壁区域具有良好鲁棒性和精度的k-ω湍流模型与远场的k-ε湍流模型相结合,得到计算精度更高、应用范围更广的SST (Shear-Stress Transport) k-ω湍流模型[79]。对于非定常不可压缩...[继续阅读]

    计算流体力学可以用于桥梁风工程的桥梁主梁静力三分力系数计算、车桥系统的静力三分力系数计算、涡激振动计算、桥梁颤振导数计算、驰振计算等多个方面的应用研究。本章主要介绍计算流体动力学在桥梁颤振导数计算、平板...[继续阅读]

    考虑一般二维双曲线方程。在xy平面上任取一点P,如图3-2所示,则必然有2条实特征曲线通过P点。根据特征线的意义,P点的信息只能影响这两条特征线之间的区域,P点下游的区域称为P点的影响区域。反过来,通过P点将这两条特征线向上游...[继续阅读]