导读:本文包含了流致振动控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:涡激振动,驰振,Vck虚拟弹簧阻尼系统,非线性振子
流致振动控制论文文献综述
陈芝赟[1]（2019）在《基于被动控制与流致振动不稳定性储能装置效率的参数化研究》一文中研究指出能源收集技术(EH)可以为无人机及微型无人机提供额外能源使其续航能力增强。而流致振动(FIM)作为目前最有前途的潜在新能源之一,其作为微型航天器的备用能源是完全可行的。本文通过对基于被动控制与流致振动不稳定性储能装置效率的参数化研究,分析了其最低启动流速,功率及效率和系统参数之间的关系,能源优化区域,对采用了Vck虚拟弹簧阻尼系统的储能装置的线性单振子,线性多振子、非线性单振子、非线性多振子设备进行了实验及研究,并对其能量收集功率及效率进行了对比。本文的研究内容和创新成果如下:(1)对线性单振子系统进行分析,对比振幅响应A/D,频率响应f_(os) _c,质量比~*m,阻尼比ζ,刚度K等对系统功率及效率的影响;研究能量收集功率最佳化区域、效率最佳化区域与系统参数的关系,并分析其适用的流速范围。(2)在线性单振子的基础上,对线性多振子系统进行分析,研究间距比L/D以及上述其他系统参数的影响,分别分析上下游圆柱振子各自的弹簧刚度、阻尼比等参数。研究其最佳化区域,并与线性单振子对比可知功率提升了两倍以上。(3)对非线性单振子系统进行实验研究,通过使用Vck虚拟弹簧阻尼系统实现了自适应阻尼(adaptive-damping)的调节,并通过对其弹簧刚度、阻尼比、频率响应等参数的研究可知非线性振子相比较于线性振子在驰振开始时其效率提升了76%,但随着流速的增加,其差距降低到了15%。(4)将自适应阻尼引入多振子系统,实现了速度-比例的自适应阻尼系数,克服了上游圆柱振子的负屏蔽效应,相比较线性系统其能量收集功率和效率均有了显着的提升。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-10）
叶倩云[2]（2018）在《间隙流对被动控制双圆柱绕流特性及流致振动的影响》一文中研究指出多钝体流致振动是海洋工程、风工程和航空航天工程中极为常见的现象。一方面,流致振动会对许多工程结构物造成结构性疲劳损害,产生严重的安全性问题;另一方面,流致振动蕴含着大量的能量,只要利用得当,它也有对人们有利的一面。近几年有学者提出了流致振动清洁能源收集系统,将海洋、河流和风中钝体流致振动机械能转换为电能。为了提高流致振动能量转换器的换能效率,需要探索激发流致振动并且提高钝体振幅的途径,进一步获取加强钝体流致振动的措施,例如具有附属粗糙表面的圆柱。随着流体相关工程的飞速发展,多钝体流致振动问题受到了广泛的关注,其中存在大量问题需要进行深入的研究。双圆柱是最简单的多钝体形式之一,也是多钝体流致振动研究的基础。前人的研究多集中于固定支撑光滑双圆柱,对于弹性支撑被动控制双圆柱的研究相对较少。基于被动控制双圆柱的流致振动在不同间距比条件下的振动响应特性及其影响机制需要进一步深入研究。本文首先采用数值计算的方法对被动控制串列固定双圆柱绕流特性展开详细的研究,得到了双圆柱尾流结构的变化规律,分析了双圆柱的升阻力响应特性以及St数等,探讨了来流速度对双圆柱临界间距比的影响。然后,进一步探究了不同错列距离对被动控制弹性支撑双圆柱流致振动的影响,揭示不同间隙距离下双圆柱流致振动的响应机制以及间隙流与双圆柱振动之间的相互作用关系,主要得到以下结论。首先,针对被动控制固定双圆柱绕流特性展开详细研究。随着顺流方向上圆心间距d的增大,上游圆柱阻力均值始终为正值,说明上游圆柱始终受到指向下游的推力;d=2D时下游圆柱阻力均值为负,表明下游圆柱受到了指向上游圆柱的吸力。当双圆柱的升、阻力以及St数突增时,双圆柱的间距为临界间距d_c。不同雷诺数条件下,双圆柱的临界距离不同。Re=2000时,双圆柱的临界间距为d_c=3D;Re=6000~14000时,双圆柱的临界间距为d_c=2.5D。其次,进一步对横流方向上圆心间距为T的被动控制双圆柱流致振动特性进行研究。在所研究的全部工况下,可观察到双圆柱振动模式包括了周期振动(存在于较小折减速度)、双周期振动(存在于中等折减速度、错列距离较小工况)、多周期振动(存在于中等折减速度、错列距离较大工况)和拟周期振动(存在于大折减速度)。除了振动模式为周期振动外,双圆柱其余振动模式下的振动均出现了幅度大小不一的“拍”现象。改变错列距离T时,上游圆柱均能在U*=6处取得振幅最大值,错列距离T对上游圆柱的振幅的影响较小。存在一个临界折减速度Uc*=7,当折减速度大于此速度时,下游圆柱的振幅大上游圆柱振幅。最后,本文通过分析尾流结构深入探究间隙流对双圆柱绕流及流致振动的影响。对于串列固定双圆柱绕流,Re=2000时,其尾流模态可观察到单一细长结构体流态、交替连结现象、不稳定区域和双旋涡模态。Re=6000~14000时未观察到单一细长结构流态。当间距d小于临界间距d_c时,从上游圆柱表面分离的剪切层直接包裹下游圆柱,无间隙流产生;当间距d大于临界间距d_c时,有间隙流产生,双圆柱的涡脱被激励,且随着间距d增大,上游圆柱的尾流结构趋向于单个圆柱的尾流结构,间隙流对下游圆柱的影响减弱。对于错列双圆柱流致振动,当T>0.6D,U*<8时,间隙流成为影响两个圆柱振动的主要因素,为间隙流主导区。间隙流回帖至下游圆柱表面,促使下游圆柱边界层分离,增强下游圆柱振动。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-04-01）
阿里（Muhammad,Ali）[3]（2017）在《压水堆导向筒内流场及控制棒流致振动分析》一文中研究指出本文主要研究了压水堆内控制棒的流致振动特性并分析了导向筒周围及内部的流场,通过分析得到不同流量工况下控制棒的流致振动特性。研究中搭建控制棒流致振动的实验装置,并将CFD的数值模拟结果和实验进行对比。实验装置中包含四根控制棒模拟件和叁层导向板,控制棒模拟件通过螺纹连接在星型支撑结构上。实验装置设置底部和侧面两个进水口,一个高于侧面进水口的出水口。实验中采用激光位移传感器进行控制棒的振动测量,传感器直接与采集后处理系统相连接。改变流场的工况,获得在不同进口流量下的控制棒振动位移、流场速度分布、流场压力分布和控制棒表面的压力分布等实验数据。实验的结果与数值计算的结果相一致。实验中使用DASP等软件进行噪声去除等后处理,使用TECPLOT进行流场的测量数据与模拟结果对比。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2017-06-01）
顾小波[4]（2017）在《基于同步开关阻尼技术的流致振动半主动控制》一文中研究指出随着国家航空事业以及土木工程建设的大力发展,由流体引起的结构振动(流致振动)问题日益受到重视。压电材料因其良好的机电耦合特性和频响特性,已被广泛应用于由固体激励源或者声激励所引起的结构的振动和噪声的控制中。而基于压电元件的同步开关阻尼(SSD:Synchronized Switch Damping)半主动控制方法因其能耗小、无需对结构进行精确建模以及控制效果稳定等优点,在航空航天领域日益受到重视。本文将同步开关阻尼半主动控制方法引入到流致振动这一领域,研究该方法对流致振动问题的控制效果。实验表明,该方法能够对流致振动问题进行有效的控制。本研究主要针对流致振动中两种最常见的现象进行控制研究,他们分别是涡致振动和气动失稳。文章首先探讨了两种现象的产生机制,并分别对这两种现象进行了建模分析,为后续实验模型的设计提供了理论依据。其次,本文对涡致振动进行了控制研究,实验采用了基于外加电压源的同步开关阻尼(SSDV:SSD based on voltage source)技术,对涡致振动引起的共振进行了有效控制;之后改进了传统的SSDV控制方法,对由风速变化所引起的不稳定涡致振动进行了有效控制。最后,本文对气动失稳进行了控制研究,采用SSDV控制方法抑制了结构在临界状态下的大幅振动。之后又采用改进后的SSDV控制方法,成功的提高了结构的临界风速,达到了预期的目的。本研究扩展了同步开关阻尼(SSD)半主动控制方法的应用领域,也为流致振动问题的研究和控制提供了新的方法和思路。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01）
柏伟峰[5]（2016）在《抑制圆柱流致振动的行波壁控制方法研究》一文中研究指出圆柱形结构广泛存在于近海结构物、建筑、烟囱、输电线和桥梁拉索等实际工程领域中,并且由于空气或水流的作用,在圆柱尾流处会由于漩涡脱落产生流体作用力,进而引起结构的流致振动。圆柱或圆柱群尾部的漩涡脱落会导致结构由于发生涡激共振而毁坏,其长期作用也会影响结构的疲劳寿命。因此,延缓或消除圆柱尾流涡街,抑制流致振动对于改善结构设计、提高结构的使用寿命具有重要意义。本文采用CFD数值模拟和风洞实验相结合的研究手段,利用Fluent的动网格技术在圆柱的后部表面生成行波,并开发了一套圆柱-行波壁系统,通过运动的行波消除圆柱的振荡尾流,进而达到消除圆柱流致振动的目的。本文的具体研究内容如下:完成了高雷诺数范围内固定圆柱绕流场的CFD数值模拟。将得到的气动力结果与现有实验值进行对比分析,验证网格系统和求解方法的合理性和可靠性,为下一步行波壁圆柱的流固耦合计算奠定基础。完成了不同的行波壁参数对控制效果的影响规律的CFD数值模拟。重点考虑了行波的传播方向、行波波幅、行波个数和行波波速对圆柱气动力的影响,通过气动力的特征值来评价行波壁的控制效果,并通过分析得到最优的控制参数组合。建立了弹性支撑行波壁圆柱的数值模型,在固定圆柱绕流下的最优控制参数组合下,完成了行波壁圆柱与流场的双向流固耦合效应CFD数值模拟。研究得到了弹性支撑行波壁圆柱的气动力和位移响应时程与特征值,分析其控制效果,并推导了行波壁引起的圆柱瞬时力公式。开发了一套圆柱-行波壁系统,完成了固定圆柱尾流行波壁控制效果的风洞实验。采用PIV技术测量圆柱-行波壁系统尾流的流场,通过标准圆柱、固定行波壁圆柱和不同波速下运动行波壁的尾流流场对比,分析不同来流风速和不同转速下的控制效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-12-01）
丁林,张力,杨仲卿,张迎贺[6]（2014）在《被动控制下双圆柱静止绕流与流致振动研究》一文中研究指出采用非稳态RANS方法结合Spalart-Allmaras湍流模型,对高雷诺数下被动控制的串列双圆柱静止绕流和流致振动进行数值计算。详细分析柱体受力、流致振动特性及尾流旋涡形态,结果表明双圆柱静止时,上游圆柱St随Re增加而增大,下游圆柱St先增大后减少,在Re=60000时达到最大值;双圆柱产生流致振动时,上下游圆柱的振幅率变化曲线出现叁个不同分支,包括涡致振动初始分支、涡致振动上部分支和驰振分支,圆柱驰振时的最大振幅达到了2.8D。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2014年07期）
丁林[7]（2013）在《被动湍流控制下多柱体流致振动研究》一文中研究指出钝体绕流时的旋涡脱落是自然界中最普遍的一种物理现象，包含着许多复杂的流动机理。旋涡脱落在钝体表面形成周期性脉动作用力，当钝体固定方式为弹性支撑或允许发生形变时，脉动力将引发钝体产生周期性振动，钝体振动又进一步影响尾流旋涡脱落形态，这种流体与结构物之间相互作用的问题即为流致振动(Flow-induced motion, FIM)。在许多与流体有关的机械与工程中，流致振动是一个涉及安全性的重大问题。涡致振动水生清洁能源（VIVACE）系统将流致振动与能源利用相结合，使这种潜在的破坏性现象在清洁能源领域得到有效利用。为了提高VIVACE系统的能量密度，本文采用被动湍流控制（PTC）和多柱体结构改善系统能量收集性能。另外，随着近年来海洋工程、风工程、航天航空和核工程的飞速发展，多柱体结构流致振动问题受到广泛关注，已成为流体力学理论研究和应用领域的重要课题之一，尚存在大量的问题需要进一步深入研究。因此，对于多柱体流致振动的研究具有非常重要的学术意义与应用价值。本文针对被动湍流控制下的多圆柱流致振动问题进行数值分析和实验研究，详细分析了多圆柱流致振动特性和尾流旋涡形态，探讨了各种因素对多柱体旋涡脱落的影响，揭示了多柱体流致振动产生机理，探索改善多柱体流致振动和提高涡致振动水生清洁能源系统能量密度的方法。采用Spalart-Allmaras湍流模型，求解非稳态雷诺平均纳维-斯托克斯方程组（RANS）获得多圆柱流致振动的数值解，并在美国密歇根大学海洋可再生能源实验室（MRELab）完成相应实验测试，得到了以下结论。首先，针对PTC单圆柱流致振动系统展开数值计算和实验研究，获得不同来流速度下圆柱振幅、频率和近尾迹流场特征，建立了描述柱体流致振动能量转换装置发电功率的数学模型，分析了最优能量收集速度范围。当雷诺数（Re）在3×10~4≤Re≤1.3×10~5范围内时，PTC单圆柱流致振动RANS数值结果与实验测试极为吻合，能够清晰观察到涡致振动（VIV）初始分支、VIV上部分支和驰振。柱体每个振动周期产生的脱体旋涡数量随着Re数的上升而增加。PTC单圆柱VIVACE系统在整个测试Re数范围内都能有效进行能量收集，模拟结果表明，在VIV上支和驰振起始区域具有最优能量收集效率。其次，采用GGI（General Grid Interface）界面结合拓扑网格变形技术，首次对串行排列的弹性支撑PTC双圆柱结构涡致振动和驰振进行数值计算，并在MRELab完成了实验测试。研究表明PTC双圆柱的流致振动振幅和频率响应数值模拟与实验结果趋势一致，两个圆柱均清晰观察到VIV初支和上支、VIV-驰振过渡分支及驰振。当Re=30000时，上游圆柱尾流旋涡形态为典型的2S模式，下游圆柱受到上游圆柱脱体旋涡的影响，运动几乎受到抑制；当Re=59229时，上游圆柱尾涡形态在2P和2P+2S之间切换，下游圆柱尾涡形态为2P模式。在PTC双圆柱发生驰振时，数值模拟获得高达3.5D的振幅（D为圆柱直径），实验测试中的圆柱撞击水槽安全停止阀，达到实验水槽所允许的振幅极限。然后，针对串行排列的叁个PTC圆柱，研究了各个圆柱流致振动规律，首次通过数值模拟可视化分析了涡致振动过渡到驰振的原因及驰振产生机理。数值模拟和实验研究均表明，在光滑圆柱表面采取PTC措施，能有效刺激边界层分离和旋涡脱落，扩大柱体流致振动同步范围，使高Re数下数值结果与实验测试相吻合。在圆柱振动进入VIV上部分支以后，随着来流速度增加，线性粘滞阻尼模型能有效模拟高Re数PTC圆柱流致振动。圆柱流致振动各个分支间的转移往往伴随尾流旋涡形态的改变，在PTC圆柱由VIV过渡到驰振时，流致振动产生机理也随之发生变化。PTC圆柱驰振的产生是由升力不稳定性引起的，在脱体旋涡形成过程中，圆柱上下侧的分离剪切层被拉伸到几乎垂直于来流方向的位置，造成圆柱上下侧出现较大压差，从而使圆柱受到的升力急剧增大产生驰振。最后，通过数值模拟和实验分析对串行排列的PTC四圆柱的流致振动特性开展了研究。研究发现，在串行排列的四圆柱系统中引入PTC，是实现数值结果与实验测试相互匹配的关键因素。在3×10~4≤Re≤1.05×10~5范围内，四个圆柱均观察到了VIV初支、VIV上支、VIV-驰振过渡分支和驰振。PTC圆柱振动由VIV上支向驰振过渡时，实验发现水槽自由液面会造成圆柱振幅突然降低，使柱体驰振出现振幅波动。在Re=50000时，来自上游第1个圆柱的脱体旋涡使第2个圆柱受到的流体作用力变得不稳定，极大削弱圆柱横向升力，从而导致第2个圆柱出现低振幅和低频率振动现象。由于上游PTC圆柱产生的脱体旋涡对下游圆柱运动产生明显影响，使各个圆柱振动频率相互关联，第2/3/4圆柱的振动频率随流速的变化趋势相似。上游PTC圆柱每个振动周期旋涡产生数量往往多于下游柱体，尾流旋涡形态也更为复杂。(本文来源于《重庆大学》期刊2013-04-01）
流致振动控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
多钝体流致振动是海洋工程、风工程和航空航天工程中极为常见的现象。一方面,流致振动会对许多工程结构物造成结构性疲劳损害,产生严重的安全性问题;另一方面,流致振动蕴含着大量的能量,只要利用得当,它也有对人们有利的一面。近几年有学者提出了流致振动清洁能源收集系统,将海洋、河流和风中钝体流致振动机械能转换为电能。为了提高流致振动能量转换器的换能效率,需要探索激发流致振动并且提高钝体振幅的途径,进一步获取加强钝体流致振动的措施,例如具有附属粗糙表面的圆柱。随着流体相关工程的飞速发展,多钝体流致振动问题受到了广泛的关注,其中存在大量问题需要进行深入的研究。双圆柱是最简单的多钝体形式之一,也是多钝体流致振动研究的基础。前人的研究多集中于固定支撑光滑双圆柱,对于弹性支撑被动控制双圆柱的研究相对较少。基于被动控制双圆柱的流致振动在不同间距比条件下的振动响应特性及其影响机制需要进一步深入研究。本文首先采用数值计算的方法对被动控制串列固定双圆柱绕流特性展开详细的研究,得到了双圆柱尾流结构的变化规律,分析了双圆柱的升阻力响应特性以及St数等,探讨了来流速度对双圆柱临界间距比的影响。然后,进一步探究了不同错列距离对被动控制弹性支撑双圆柱流致振动的影响,揭示不同间隙距离下双圆柱流致振动的响应机制以及间隙流与双圆柱振动之间的相互作用关系,主要得到以下结论。首先,针对被动控制固定双圆柱绕流特性展开详细研究。随着顺流方向上圆心间距d的增大,上游圆柱阻力均值始终为正值,说明上游圆柱始终受到指向下游的推力;d=2D时下游圆柱阻力均值为负,表明下游圆柱受到了指向上游圆柱的吸力。当双圆柱的升、阻力以及St数突增时,双圆柱的间距为临界间距d_c。不同雷诺数条件下,双圆柱的临界距离不同。Re=2000时,双圆柱的临界间距为d_c=3D;Re=6000~14000时,双圆柱的临界间距为d_c=2.5D。其次,进一步对横流方向上圆心间距为T的被动控制双圆柱流致振动特性进行研究。在所研究的全部工况下,可观察到双圆柱振动模式包括了周期振动(存在于较小折减速度)、双周期振动(存在于中等折减速度、错列距离较小工况)、多周期振动(存在于中等折减速度、错列距离较大工况)和拟周期振动(存在于大折减速度)。除了振动模式为周期振动外,双圆柱其余振动模式下的振动均出现了幅度大小不一的“拍”现象。改变错列距离T时,上游圆柱均能在U*=6处取得振幅最大值,错列距离T对上游圆柱的振幅的影响较小。存在一个临界折减速度Uc*=7,当折减速度大于此速度时,下游圆柱的振幅大上游圆柱振幅。最后,本文通过分析尾流结构深入探究间隙流对双圆柱绕流及流致振动的影响。对于串列固定双圆柱绕流,Re=2000时,其尾流模态可观察到单一细长结构体流态、交替连结现象、不稳定区域和双旋涡模态。Re=6000~14000时未观察到单一细长结构流态。当间距d小于临界间距d_c时,从上游圆柱表面分离的剪切层直接包裹下游圆柱,无间隙流产生;当间距d大于临界间距d_c时,有间隙流产生,双圆柱的涡脱被激励,且随着间距d增大,上游圆柱的尾流结构趋向于单个圆柱的尾流结构,间隙流对下游圆柱的影响减弱。对于错列双圆柱流致振动,当T>0.6D,U*<8时,间隙流成为影响两个圆柱振动的主要因素,为间隙流主导区。间隙流回帖至下游圆柱表面,促使下游圆柱边界层分离,增强下游圆柱振动。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
流致振动控制论文参考文献
[1].陈芝赟.基于被动控制与流致振动不稳定性储能装置效率的参数化研究[D].哈尔滨工程大学.2019
[2].叶倩云.间隙流对被动控制双圆柱绕流特性及流致振动的影响[D].重庆大学.2018
[3].阿里（Muhammad,Ali）.压水堆导向筒内流场及控制棒流致振动分析[D].华北电力大学(北京).2017
[4].顾小波.基于同步开关阻尼技术的流致振动半主动控制[D].南京航空航天大学.2017
[5].柏伟峰.抑制圆柱流致振动的行波壁控制方法研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[6].丁林,张力,杨仲卿,张迎贺.被动控制下双圆柱静止绕流与流致振动研究[J].工程热物理学报.2014
[7].丁林.被动湍流控制下多柱体流致振动研究[D].重庆大学.2013
标签：涡激振动; 驰振; Vck虚拟弹簧阻尼系统; 非线性振子;