基于浸入边界算法的振动钝体绕流模拟研究

来源：计算力学学报杂志2017年第5期北京时间：

作者：杨青,曹曙阳,齐永胜

单位：常州工学院 常州市建设工程结构与材料性能研究重点实验室, 常州 213032,同济大学 土木工程防灾国家重点实验室, 上海 200092,常州工学院 常州市建设工程结构与材料性能研究重点实验室, 常州 213032

摘要：传统CFD方法在振动钝体绕流计算中常借助动网格技术，网格再生任务繁重。针对于此，本文利用可在静止网格中计算动边界绕流问题的浸入边界算法（IBM），编写数值模拟程序，分别对竖向强迫正弦振动方柱（Re=UD/v=103、振幅恒定、振动频率变化）以及桥梁断面（Re=UB/v=7.5×103、振幅、振动频率均变化）展开气动特性和流场特征结构分析。初步研究结果表明，振幅恒定为方柱高度的14%时，其涡脱锁定区长度为0.06~0.2，锁定区后端（Stc>0.2）振动方柱涡脱频率回归静止涡脱频率；不同振幅下的桥梁断面阻力系数均在静止涡脱频率处产生峰值，桥梁断面升力系数则在此处均出现归零效应，且振幅越大，归零效应愈明显。

关键词：浸入边界算法,振动方柱,桥梁断面,气动特性,

基金资助：国家自然科学基金（51478358）；常州工学院科研基金（YN1614）；常州市科技计划项目（CJ-20159031）资助项目.