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关于H型吊杆气动性能改良的探讨(公路水路运输论文) 关于H型吊杆气动性能改良的探讨(公路水路运输论文)

格式:word 上传:2023-05-07 10:24:00

《关于H型吊杆气动性能改良的探讨(公路水路运输论文)》修改意见稿

1、“.....易出现驰振涡振等风致振动现象。世纪年代以前国外就发生多次型吊杆风振问题,对桥梁结构造成了严重损坏,国内年代建成的江长江大桥主梁合龙后型吊杆也出现了明显的涡激振动,近几年建造的拱桥及桁架桥中也多次发生了型吊杆风振现象。图气动稳定板模型气动稳定板抑振规律参数化研究表给出了风攻角下不同气动稳定板尺寸参数工况对应的振动响应和最大幅值,图给出了典型工况的风振响应曲线,可以看出时断面仍发生驰振现象,和多工况对比试验得到气动稳定板尺寸参数的最优取值,并从驰振系数及流场可视化图的角度解释了气动稳定板的抑振机理,证明了此新型抑振措施的有效性。整体结果表明原断面存在驰振现象腹板或翼板在较低开孔率下单独开孔并不能避免驰振的发生腹板和翼板同时开孔能消除驰振现象,但定程度上会产生竖弯涡振现象,增大翼板开孔率可降低涡振幅值,但腹板开孔率并不是越高越好......”

2、“.....腹板和翼板开孔率分别为和左右时可在抑制驰振的同时消除涡振现象。气动稳定板措施可有效避免驰振的发生,但会滋生小幅度的竖弯涡振现象关于型吊杆气动性能改良的探讨公路水路运输论文为合理范围内值越大,单位时间内稳定板与腹板间空气流量越大,吊杆气动稳定性越好。表风攻角下不同参数工况下振动响应图风攻角下不同工况振动响应为确保气动稳定板断面在各风攻角下均具有较优的气动稳定性,补充考察了气动稳定板各工况断面在风攻角下的气动性能。试验发现稳定板工况在范围内均未发生任何振动,仅在风攻角下存在风振现象,图给出了各工况在风攻角下的振幅风速曲线,可以发现,对于气动稳定板断面,型表面设臵为无滑移的边界,入口采用,出口采用,计算域上下两侧边界条件设臵为,使用空间适应性较强的非结构化角形网格,模型附近区域进行网格加密,图给出了气动稳定板断面计算模型及网格划分示意图......”

3、“.....用方法求解方程。关于型吊杆气动性能改良的探讨公路水路运输论文。图气动稳定板模型气动稳定板抑振规律参数化研究表给出了风攻角下不同气动稳定板尺寸参数工况对应的振动响和共个攻角下的测振试验,试验中未观察到扭转振动。图给出了各风攻角下吊杆竖向位移响应随风速的变化规律下文中若无单独说明,风速均为实桥风速,竖向位移均为吊杆振幅最大值与吊杆翼板高度的无量纲比值。可以发现风攻角下原断面存在显著驰振现象,风速达到时结构开始出现竖向等幅振动,振幅随着风速增加而增大,风速增至时振幅超过涡振规范允许值,之后斜率增大但振幅与风速仍基本满足线性关系,基本排除高风速涡振的可能性,风速增至时,结构振动幅值图节段模型图模型尺寸及风攻角示意图试验工况首先在范围内进行了和共个攻角下的型吊杆原断面的测振试验,而后在出现驰振的风攻角下进行了气动优化方案试验......”

4、“.....开孔率开孔面积与未开孔时板的面积的比值试验考虑了腹板翼板单独开孔以及同时开孔的工况,由于本工况试验研究对象为开口率,暂未考虑开口形式对抑振性能的影响,所有开孔方案中开孔形率的抑振效果,同时探索出其他形式的气动优化措施以应用于受压构件。基于此,本文以曾家岩大桥型受压吊杆为研究背景,通过节段模型测振试验研究了型吊杆的气动性能,讨论了驰振特征和振动特性,以及低开孔率下表面开孔和增设气动稳定板两种气动措施的抑振效果通过参数化对比试验研究了振动形态和特性随开孔率和气动稳定板尺寸参数的变化规律,找到最优开孔率和稳定板参数取值最后利用计算模拟断面静态绕流解释了气动稳定板抑制型吊杆驰振问题的机理,验证了气动稳定板措施的有效性及实用性。风洞试验试验参数节为,试验中模型竖弯和扭转实测频率分别为,误差控制在以内,竖弯及扭转阻尼比分别为和......”

5、“.....通过固定在悬挂系统吊臂上的个加速度传感器获取加速度时程信号。关于型吊杆气动性能改良的探讨公路水路运输论文。腹板翼板同时开孔腹板开孔率的影响图给出了风攻角下翼板开孔率不变时不同腹板开孔率下的振动响应曲线,总体而言,腹板和翼板同时开孔能消除吊杆驰振现象,但又会导致涡激振动,涡振响应随开孔率的变化而变化,具体规律如下翼板开孔率为时,较低开孔现,以往针对型吊杆风振问题而采取的气动措施单,仅有表面开孔这种方式,且均提出了较大开孔率的建议,对于些受压构件来说,表面开孔率过大会导致截面强度降低应力集中和压杆失稳等风险,因此有必要讨论低开孔率的抑振效果,同时探索出其他形式的气动优化措施以应用于受压构件。基于此,本文以曾家岩大桥型受压吊杆为研究背景,通过节段模型测振试验研究了型吊杆的气动性能,讨论了驰振特征和振动特性......”

6、“.....制定了无量纲参数和变化的对比工况,其中表示气动稳定板下端与腹板间的竖直距离,表示气动稳定板上端与翼板端部的竖直距离,表示翼缘板高度。表列出了开孔率试验和气动稳定板试验研究的具体工况安排,图为最大开孔率工况下模型开孔示意图,图为气动稳定板措施的断面示意图。表气动优化方案工况说明图模型最大开孔率方案图图气动稳定板图型吊杆驰振特性首先对型吊杆原断面进行了和关于型吊杆气动性能改良的探讨公路水路运输论文段模型测振试验在长安大学大气边界层风洞中进行。根据型吊杆实际断面尺寸制作了几何缩尺比为的节段模型如图所示,吊杆实际尺寸及风攻角示意见图,型吊杆断面高宽比,节段模型测振试验所有工况均在均匀流场中完成,试验风速比为。动力特性建模计算得到型吊杆模型的弱轴竖弯基频为......”

7、“.....扭转基频为,试验中模型竖弯和扭转实测频率分别为,误差控制在以内,竖弯及扭转阻尼比分别为和。试验模型采用内支架机构支撑于双自由度弹簧悬挂系统上,通过固定在悬挂系统吊臂上的个加速度传感器获取加速度时程信比,结果如图所示。可以看出腹板开孔率降低至时涡振幅值均能满足规范要求,开孔率为的最大振幅接近,随着开孔率的增大,振幅不断降低,开孔率为时的最大振幅仅为时的左右。可以认为,固定的腹板开孔率下,随着翼板开孔率的增加,振动形式由驰振转为涡振,涡振振幅不断变小,涡振的起振风速提前。总结上述文献可以发现,以往针对型吊杆风振问题而采取的气动措施单,仅有表面开孔这种方式,且均提出了较大开孔率的建议,对于些受压构件来说,表面开孔率过大会导致截面强度降低应力集中和压杆失稳等风险,因此有必要讨论低开孔将维空间吊杆模型简化为维平面模型进行数值模拟......”

8、“.....网格划分位于计算域前半部位臵处,模型表面设臵为无滑移的边界,入口采用,出口采用,计算域上下两侧边界条件设臵为,使用空间适应性较强的非结构化角形网格,模型附近区域进行网格加密,图给出了气动稳定板断面计算模型及网格划分示意图。数值计算使用钝体结构常用的湍流模型,用方法求解方程。图节段模型图模型尺寸及风率下腹板开孔消除吊杆驰振现象,且开孔率变化对吊杆涡振性能的影响规律较为明显,随着腹板开孔率的增大,竖弯振幅降低起振风速推迟,但锁定区间长度基本不变翼板开孔率为时,涡振性能随腹板开孔率的变化规律与开孔率为时基本相同,低开孔率腹板开孔率越小涡振抑振效果越明显,腹板开孔率为时结构驰振和涡振现象均消失。图原断面不同风速下稳定振动时程和振动频率图单独开孔断面风振性能图腹板开孔率的影响翼板开孔率的影响为讨论翼板开孔率对风振性能的影响......”

9、“.....找到最优开孔率和稳定板参数取值最后利用计算模拟断面静态绕流解释了气动稳定板抑制型吊杆驰振问题的机理,验证了气动稳定板措施的有效性及实用性。风洞试验试验参数节段模型测振试验在长安大学大气边界层风洞中进行。根据型吊杆实际断面尺寸制作了几何缩尺比为的节段模型如图所示,吊杆实际尺寸及风攻角示意见图,型吊杆断面高宽比,节段模型测振试验所有工况均在均匀流场中完成,试验风速比为。动力特性建模计算得到型吊杆模型的弱轴竖弯基频为,强轴竖弯基频为,扭转基频共个攻角下的测振试验,试验中未观察到扭转振动。图给出了各风攻角下吊杆竖向位移响应随风速的变化规律下文中若无单独说明,风速均为实桥风速,竖向位移均为吊杆振幅最大值与吊杆翼板高度的无量纲比值。可以发现风攻角下原断面存在显著驰振现象,风速达到时结构开始出现竖向等幅振动,振幅随着风速增加而增大......”

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