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海洋立管渦致耦合振動CFD數值模擬研究

  • 作者：趙婧|責編:矯恆鵬
  • 出版社：中國海洋大學
  • ISBN：9787567029453
  • 出版日期：2021/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：131
人民幣：RMB 29 元      售價：元
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內容大鋼
    本書基於計算流體力學（CFD）與計算結構動力學（CSD）方法，對圓柱體的渦激振動響應進行數值模擬，研究不同工況下柱體受力係數、振動幅值以及尾流漩渦脫落模式等變化規律，探索海洋立管的渦激振動機理；並進一步研究帶抑振裝置圓柱體的渦激振動及抑振效果；在此基礎上，對多個圓柱體渦激振動的干涉問題進行了數值模擬研究；最後對深水立管結構進行准三維渦激振動數值模擬。
作者介紹
趙婧|責編:矯恆鵬
    趙婧，女，上海虹口人，講師，畢業於中國海洋大學港口、海岸及近海工程專業。就職于青島酒店管理職業技術學院，現任酒店工程學院工程造價專業負責人。2016年榮獲校級教學能手榮譽，2020年榮獲學院「優秀共產黨員」稱號，先後獲得7次教學A等。獲得BIM造價師資格證，獲得澳大利亞TAE40116證書，並赴澳大利亞TAE昆士蘭訪學一年。參與國家863基金課題研究，獲得國家海洋局海洋科學技術二等獎。主持、參與院級科研基金項目3項，主持、參與省級、校級教改科研課題5項。近5年以第一作者身份發表學術論文10余篇，出版學術專著1部，獲專利1項。
目錄
第一章  緒論
  第一節  渦激振動概念與機理
    一、卡門渦街概念
    二、彈性體與流體的耦合作用原理
  第二節  渦激振動研究現狀
    一、渦激振動實驗研究現狀
    二、渦激振動數值研究方法
第二章  計算流體力學數值模擬方法
  第一節  計算流體力學概念
  第二節  湍流的數值模擬概念
    一、湍流流體運動控制方程
    二、湍流求解模型分類
    三、湍流流場邊界計算參數確定
  第三節  基於有限體積法的控制方程離散方法
    一、流體數值網格概念
    二、有限體積法概述
    三、常用離散格式概念
    四、二維問題有限體積法離散方法
  第四節  流場模型的數值求解方法
    一、流場數值計算主要方法分類
    二、交錯網格方法及其應用
    三、SIMPLE演算法介紹
第三章  流體-結構耦合振動數值模擬
  第一節  流固耦合數值模擬概述
  第二節  結構動力模塊數值模型——結構運動控制方程
  第三節  渦致耦合振動數值模型
    一、渦激振動響應參數選取
    二、渦激耦合振動數值模型
    三、數值模型無量綱化
  第四節  流體-結構耦合振動數值求解過程與編程
    一、流固耦合的實現原理
    二、用戶自定義函數概念與選取
    三、流場動網格模型實現方法
    四、流固耦合的數值求解過程分析
第四章  單柱體渦激耦合振動的數值計算
  第一節  單柱體渦激振動特性
  第二節  單柱體渦激振動數值模型的建立與求解
    一、數值模型建立
    二、柱體兩自由度振動求解流程
  第三節  圓柱體兩自由度渦激振動響應評價
    一、數值模型可靠性驗證
    二、柱體渦激振動響應分析
    三、柱體動力響應時程及運動軌跡分析
    四、流體-結構耦合作用下流場特徵分析
  第四節  帶抑振裝置柱體渦致耦合振動分析
    一、抑振裝置抑制原理
    二、控制方程及參數選取
    三、抑制效果的數值評價與分析
    四、抑振裝置對尾流流場的影響
  第五節  本章小結

第五章  群柱體系干涉效應數值計算
  第一節  群柱體系干涉效應概述
  第二節  數值模型的建立與求解
    一、控制方程及參數的確定
    二、群柱體系渦激振動求解流程
  第三節  串聯排列柱體渦致耦合振動數值計算
    一、計算域與初始條件設置
    二、串聯排列兩圓柱體干涉效應效果分析
  第四節  並列柱體渦激振動干擾效應數值計算
    一、計算模型及初始條件設置
    二、排列形式及間距對流體力影響效應
    三、排列形式及間距對振動幅值影響效應
    四、排列形式及間距對上下側柱體動力特性時程曲線影響
    五、並列兩柱體中心間距對干擾效應影響
    六、外流速對兩柱體動力特性的影響
  第五節  本章小結
第六章  三維立管結構渦激振動研究
  第一節  三維立管渦激振動物理模型實驗研究
    一、實驗內容及實驗模型
    二、實驗設備設計
    三、實驗結果處理及分析
  第二節  准三維立管數值計算
    一、准三維立管渦激振動研究方法概述
    二、准三維數值模擬思路與方法
    三、三維結構模型簡化參數選取
    四、准三維模型設計
    五、CFD數值模擬結果
  第三節  立管結構CFD數值模擬結果與實驗對比分析
    一、立管各質點渦激振動振幅對比分析
    二、立管典型節點橫向位移時程曲線對比分析
  第四節  本章小結
參考文獻
後記

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