《舰船科学技术》

文章标题:不同来流角度下三棱柱流致振动响应研究

文章作者:王阳阳1, 王宇2, 娄敏1, 吴斌3, 陈丽莹1, 任啸辉2
关 键 字:流致振动;驰振;振动特性;CFD 数值模拟
文章摘要:为深入探讨不同来流角度下三棱柱振子流致振动响应机理,本文基于二维数值计算方法和剪切压力传输SST k-ω湍流模型,利用Fluent软件自定义函数对数值模型进行二次开发,构建三棱柱流固耦合数值分析模型,实现三棱柱流致振动响应的精准预测,在此基础上分析振子截面几何特征和来流角度对结构振动响应及流场演变规律。研究结果表明,三棱柱的振动响应与振动激励机制相比圆柱更加复杂,且来流角度对三棱柱流致振动响应幅值和振动分支模式影响显著。当来流角度为30°、45°及90°时发生高频高振幅的振动模式;当来流角度为0°时表现为低频高幅的驰振特性,此时攻角变化导致升力失稳是其诱发驰振的主要原因;当来流角度为60°时三棱柱振动幅值则显著降低,表现出类似涡激振动的响应特性。