带有柔性薄板的二维钝体流固耦合研究
流体流经钝体时往往使得钝体尾部产生非定常的尾涡脱落现象，该现象引起的涡激振动是结构疲劳损伤的主要原因。在钝体尾部附加薄板是减小或抑制这种涡激振动的一种有效方法。本研究首先利用商业软件STAR-CCM+和内部非结构Navier-Stokes求解器模拟了典型的涡主导流问题(如刚性圆柱绕流问题)。这有助于研究圆柱绕流问题中尾涡的形成机理。随后，用双向流固耦合方法研究带柔性薄板的钝体绕流问题，重点关注了钝体绕流中尾涡脱落引起的涡激振动。研究柔性板在自由流中的振动是必要的，特别是对非定常涡流尾迹的分析。对于典型的圆柱绕流问题，捕获了圆柱尾迹区域的卡门涡街，刚性圆柱层流的计算结果与非结构Navier-Stokes求解器的计算结果吻合较好。本研究还对钝体尾涡引起的薄板变形进行了数值模拟，数值结果表明STAR-CCM+可以很好地描述在流固相互作用中发生的湍流涡旋，研究结果可用于分析刚性结构或变形结构以及非线性自由表面引起的涡旋机理。
涡激振动 柔性薄板 流固耦合
张曦 李廷秋
武汉理工大学交通学院,武汉430063
国内会议
江苏无锡
中文
641-651
2021-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）