随行波微结构表面圆柱涡激振动的抑振研究

涡激振动易诱发非流线型物体发生结构失稳或疲劳损坏，为抑制涡激振动而提出一种随行波微结构表面的方案。通过非定常流体数值计算方法求解分析雷诺数为10 000时普通表面圆柱和随行波微结构表面圆柱的振动特性。定义随行波微结构表面参数；采用Newmark-β法求解单自由度圆柱振动方程并编写CFD数值计算的UDF，计算采用k-ω/SST湍流模型和SIMPLEC算法，并结合动网格技术模拟圆柱的振动过程。研究结果表明：相比于普通表面的圆柱，随行波微结构表面圆柱具有较为显著的抑振效果，振动幅度减小约为92.97%。本文研究结果可为柱体或管状结构涡激振动的抑振提供参考。