海洋立管涡致耦合振动CFD数值模拟研究

图书标准信息

• 作者 赵婧 著
• 出版社 中国海洋大学出版社
• 出版时间 2021-09
• 版次 1
• ISBN 9787567029453
• 定价 29.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 288页
• 字数 150千字

【内容简介】

本书基于计算流体力学（CFD）与计算结构动力学（CSD）方法，对圆柱体的涡激振动响应进行数值模拟，研究不同工况下柱体受力系数、振动幅值以及尾流漩涡脱落模式等变化规律，探索海洋立管的涡激振动机理；进一步研究带抑振装置圆柱体的涡激振动及抑振效果；在此基础上，对多个圆柱体涡激振动的干涉问题进行了数值模拟研究。

【作者简介】

:
    赵婧，女，上海虹口人，讲师，毕业于中国海洋大学港口、海岸及近海工程专业。就职于青岛酒店管理职业技术学院，现任酒店工程学院工程造价专业负责人。2016年荣获校级教学能手荣誉，2020年荣获学院“优秀共产党员”称号，先后获得7次教学A等。获得BIM造价师资格证，获得澳大利亚TAE40116证书，并赴澳大利亚TAE昆士兰访学一年。参与国家863基金课题研究，获得国家海洋局海洋科学技术二等奖。主持、参与院级科研基金项目3项，主持、参与省级、校级教改科研课题5项。近5年以第一作者身份发表学术论文10余篇，出版学术专著1部，获专利1项。

【目录】

章 绪论

节 涡激振动概念与机理

一、卡门涡街概念

二、弹体与流体的耦合作用

第二节 涡激振动研究现状

一、涡激振动实验研究现状

二、涡激振动数值研究方法

第二章 计算流体力学数值模拟方法

节 计算流体力学概念

第二节 湍流的数值模拟概念

一、湍流流体运动控制方程

二、湍流求解模型分类

三、湍流流场边界计算参数确定

第三节 基于有限体积法的控制方程离散方法

一、流体数值网格概念

二、有限体积法概述

三、常用离散格式概念

四、二维问题有限体积法离散方法

第四节 流场模型的数值求解方法

一、流场数值计算主要方法分类

二、交错网格方法及其应用

三、simple算法介绍

第三章 流体-结构耦合振动数值模拟

节 流固耦合数值模拟概述

第二节 结构动力模块数值模型——结构运动控制方程

第三节 涡致耦合振动数值模型

一、涡激振动响应参数选取

二、涡激耦合振动数值模型

三、数值模型无量纲化

第四节 流体-结构耦合振动数值求解过程与编程

一、流固耦合的实现

二、用户自定义函数概念与选取

三、流场动网格模型实现方法

四、流固耦合的数值求解过程分析

第四章 单柱体涡激耦合振动的数值计算

节 单柱体涡激振动特

第二节 单柱体涡激振动数值模型的建立与求解

一、数值模型建立

二、柱体两自由度振动求解流程

第三节 圆柱体两自由度涡激振动响应评价

一、数值模型可靠验证

二、柱体涡激振动响应分析

三、柱体动力响应时程及运动轨迹分析

四、流体-结构耦合作用下流场特征分析

第四节 带抑振装置柱体涡致耦合振动分析

一、抑振装置抑制

二、控制方程及参数选取

三、抑制效果的数值评价与分析

四、抑振装置对尾流流场的影响

第五节 本章小结

第五章 群柱体系干涉效应数值计算

节 群柱体系干涉效应概述

第二节 数值模型的建立与求解

一、控制方程及参数的确定

二、群柱体系涡激振动求解流程

第三节 串联排列柱体涡致耦合振动数值计算

一、计算域与初始条件设置

二、串联排列两圆柱体干涉效应效果分析

第四节 并列柱体涡激振动干扰效应数值计算

一、计算模型及初始条件设置

二、排列形式及间距对流体力影响效应

三、排列形式及间距对振动幅值影响效应

四、排列形式及间距对上下侧柱体动力特时程曲线影响

五、并列两柱体中心间距对干扰效应影响

六、外流速对两柱体动力特的影响

第五节 本章小结

第六章 三维立管结构涡激振动研究

节 三维立管涡激振动物理模型实验研究

一、实验内容及实验模型

二、实验设备设计

三、实验结果处理及分析

第二节 准三维立管数值计算

一、准三维立管涡激振动研究方法概述

二、准三维数值模拟思路与方法

三、三维结构模型简化参数选取

四、准三维模型设计

五、cfd数值模拟结果

第三节 立管结构cfd数值模拟结果与实验对比分析

一、立管各质点涡激振动振幅对比分析

二、立管典型节点横向位移时程曲线对比分析

第四节 本章小结

参文献

后记