静风系数论文-周志鹏

静风系数论文-周志鹏

导读:本文包含了静风系数论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高墩大跨曲线刚构桥,叁分力系数,计算流体力学,FLUENT软件

静风系数论文文献综述

周志鹏[1](2018)在《高墩大跨曲线连续刚构桥静风系数的数值模拟研究》一文中研究指出近年来,我国科学技术和交通事业的蓬勃发展有目共睹。高墩大跨连续刚构桥也因此被广泛应用,并且逐步向大跨、轻柔、超高墩、结构异形等方向发展。桥梁的抗风性能作为桥梁设计和使用过程的重要考量指标很值得深入探讨。我国现有的《公路桥梁抗风设计规范》中仅对直线单幅桥面桥梁的叁分力系数做了说明,同时国内对曲线连续刚构桥的抗风研究也比较少。有鉴于此,本文结合古龙山特大桥实际案例和CFD方法对曲线箱梁的叁分力系数影响做了相关研究。同时,高性能计算机集群和并行计算是目前降低数值模拟时间的有效方案,所以本文也基于工程流变学湖南省重点实验室计算机集群和FLUENT软件对桥梁风场开展了并行计算研究,探讨了桥梁风场大规模并行计算中网格数、核数等因素对并行效率、加速比的影响,以及网格数与核心数之间的最佳匹配关系。具体包含以下几方面的工作:(1)介绍了高墩大跨曲线刚构桥在国内的发展,综述了计算流体力学(CFD)方法在桥梁风场研究方面的成果。(2)基于Linux版本FLUENT软件,选取山店江大桥跨中断面叁分力系数作为数值模拟验证方案进行了数值模拟计算,计算结果与参考文献中的实验数据较吻合,再次验证了 CFD方法在桥梁风场方面研究的可行性。(3)针对本文研究案例古龙山特大桥,展开了箱梁断面叁分力系数和流场的二维数值模拟研究。探讨了箱梁断面叁分力系数和流场随风速、风攻角、梁高等因素变化的影响。计算结果表明:风速的变化对升力系数的影响较明显,具体表现为,随着风速的增加,升力系数逐渐增大;阻力系数、力矩系数随风速的变化幅度较小。风攻角的变化对升力系数的影响较明显,当风速10m/s时升力系数最大值出现在0度攻角处,同时向正负攻角两侧递减。攻角的变化对阻力系数和力矩系数影响较小。随着箱梁高度增加,流场越趋复杂,细节越丰富。(4)建立了古龙山大桥箱梁叁维数值模拟模型,研究了直线箱梁在叁维情况下叁分力系数随风速变化的影响以及曲线箱梁在叁维情况下叁分力系数和流场随箱梁曲率变化的影响。计算结果表明:阻力系数随曲率半径增大而缓慢减小,升力系数与力矩系数随曲率半径增大而缓慢增大,总的来说曲率变化对叁分力系数的绝对值影响较小。(5)基于工程流变学湖南省重点实验室DELL计算机集群和FLUENT平台,在LINUX环境下建立了桥梁风场叁维数值模拟系统,研究探讨了桥梁风场大规模并行计算中网格数、核数等因素对并行效率、加速比的影响,以及网格数与核心数之间的最佳匹配关系。计算结果表明:计算时间随着网格规模的增大而增大,基本呈线性关系。在一定核数范围内,随着核数的增多,计算时间较少特别显着,而当核数超过一定范围时,计算时间的减少随核数的增多不是很明显。在本文的数值模拟当中,较佳的核数范围在2-6个之间。(本文来源于《中南林业科技大学》期刊2018-06-01)

陈俊帆[2](2016)在《格构式圆截面塔架静风叁分力系数的研究》一文中研究指出近年来,格构式塔架结构被广泛地应用于输送电、通讯信息、广播以及电视信号传送等众多领域,但是其高柔、轻质、小阻尼的结构特性决定了风荷载是其设计中的主要控制性荷载。本文以苏通大跨越输电塔作为工程背景,以刚性节段模型的风洞试验为基础,对格构式圆截面塔架在静风荷载下的叁分力系数进行了研究,为该类结构在实际工程设计中的应用提供参考。主要内容包括:(1)设计制作了单圆柱和多圆柱模型进行了风洞测力试验,开展了对圆截面构件雷诺数效应和遮挡效应的研究。单圆柱模型,通过增加表面粗糙度的方法,成功模拟了更高雷诺数情况下圆柱的风荷载绕流特性;多圆柱模型,通过变换间距和表面粗糙度的方法,研究了遮挡效应及其对雷诺数效应的影响。综合分析后,本文提出了风洞模型试验的雷诺数效应修正办法。(2)设计制作了四组竖直节段和叁组倾斜节段模型,进行了均匀流下的风洞测力试验,通过对比分析,研究了雷诺数、风向角、密实比、倾斜主材与格构式圆截面塔架结构叁分力系数的关系。(3)利用数值模拟方法对单根圆截面主材杆件进行了绕流问题的参数化分析,研究了网格划分形式、边界层、叁维效应、计算时间步长、湍流模型以及大涡模拟中亚格子模式对计算结果的影响,取得了与其他学者实验结果吻合良好的计算结果。(4)基于单根圆截面杆件的数值模拟方法,本文对四组竖直节段模型进行了大涡模拟,取得了较为理想的模拟结果,阻力系数与风洞试验值的误差控制在15%以内。通过数值模拟计算,得以对塔架节段模型的压力分布、流场结构有了进一步的研究。(5)数值模拟中增加了对ZJD1-1节段模型在5%、10%、15%和20%来流湍流度下的计算工况,发现湍流度的增加使得结构叁分力系数的脉动分量随之增加,同时功率谱峰值对应的卓越频率逐渐前移,且湍流度对功率谱高频部分影响显着。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-05-01)

李加武,管青海,赵国辉,胡兆同,刘健新[3](2014)在《典型桁架桥梁断面静风阻力遮挡系数风洞试验》一文中研究指出基于典型桁架桥梁断面桁片节点测压风洞试验,研究了典型桁架桥梁断面-10°~+10°风攻角下的遮挡系数。试验结果表明:采用规范计算桁架桥梁断面成桥状态的遮挡系数,在计算间距比和实面积比时,建议将桥面铺装高度计入迎风桁架高度,将桥面铺装迎风面积计入桁架轮廓面积;遮挡系数随着风攻角的增大而减小,可以采用一次线性经验公式计算不同攻角的遮挡系数。(本文来源于《公路交通科技》期刊2014年07期)

金挺[4](2012)在《双层桥面钢桁梁静风系数数值研究》一文中研究指出该文利用通用有限元程序ANSYS对双层桥面钢桁梁的二维流场进行数值模拟,得到流场中双层桥面钢桁梁表面的压力与速度分布,对表面压力进行积分,可得到静风叁分力系数,验证了用CFD方法实现桥梁断面二维流场风洞数值模拟的可行性。(本文来源于《城市道桥与防洪》期刊2012年07期)

李遇春,邸庆霜,张文杰,张婷婷[5](2012)在《多箱渡槽槽身静风叁分力系数风洞试验研究》一文中研究指出对6个多箱式渡槽槽身刚性测压模型进行了风洞试验研究,分别模拟了满槽、空槽以及不同风攻角的试验工况。根据试验结果得到了槽身模型的静风叁分力(阻力、升力和扭矩)系数,讨论了模型风压分布以及叁分力系数的变化规律。试验结果表明:(1)多箱式渡槽槽身绕流更趋近于钝体绕流;(2)槽身风荷载主要表现为风阻力;(3)阻力系数在总体趋势上随着槽截面宽高比的增加而减小。试验结果可为多箱渡槽的抗风研究与设计提供初步的参考。(本文来源于《水利学报》期刊2012年06期)

原学明[6](2008)在《桥梁典型截面静风系数数值模拟研究》一文中研究指出静风荷载是大跨度桥梁的设计荷载之一,不同攻角条件下的静叁分力系数是颤抖振分析的必备参数。因此在设计阶段,比较精确地预测桥梁各组成部分所受到的风荷载有着重要的意义。目前常采用的方法是制作一定缩尺比的节段模型,通过风洞试验测定静叁分力系数,然后通过相应的公式,计算得到不同风速条件下实桥的静风荷载。然而,风洞试验研究一般都有周期长,费用高,测试设备复杂,流动可视化困难等缺点。近年来,计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法的发展给风工程研究提供了一种可能替代风洞试验的手段。相对于传统的风洞试验,数值模拟技术具有很多明显的优点:省钱省时,灵活方便,不受物理模型和实验模型的限制等,其突出特点是能够实现流动的可视化,直观地显示了各种情况下的流场特征。本文采用CFD技术,对桥梁结构构件中的典型截面,如圆形(索,主缆)、矩形(桥墩、桥塔)、流线型(主梁)等截面的静风系数进行了数值模拟研究,具体工作分以下几个方面:(1)研究了不同雷诺数下圆形截面的阻力系数和漩涡脱落对圆形截面阻力系数和升力系数的影响,并对结果进行了分析,给出了对应的流场特征图。(2)在0°攻角下研究了形状改变对方形截面静风系数的影响,并给出了对应的流场特征图。(3)基于苏通大桥节段模型主梁截面和金马大桥主梁截面,研究了流线型主梁截面和钝体主梁截面在不同攻角下的静风系数,并与风洞试验结果做了比较,验证了本文采用CFD技术研究主梁截面静风系数的可行性和可靠性。(4)在0°攻角下研究了风嘴形状对流线型截面静风系数的影响,并给出了对应的流场特征图。(5)基于某大跨度双幅桥面桥梁主梁截面,研究了双幅桥面桥梁主梁截面在不同攻角下的静风系数变化情况,通过和单幅桥主梁截面的静风系数的比较,证明双幅桥主梁之间存在气动干扰,并给出了相应的流场特征图。(本文来源于《大连理工大学》期刊2008-06-01)

周渊[7](1994)在《静风条件下气态污染物最大地面浓度距离及稀释系数的详解》一文中研究指出本文通过进一步理论论证,全面完善了“静风条件下气态污染物的最大地面浓度的计算方法”一文的计算,并提出了所有大气稳定度下的χm及P的全部计算式.(本文来源于《环境工程》期刊1994年03期)

静风系数论文开题报告

(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:

近年来,格构式塔架结构被广泛地应用于输送电、通讯信息、广播以及电视信号传送等众多领域,但是其高柔、轻质、小阻尼的结构特性决定了风荷载是其设计中的主要控制性荷载。本文以苏通大跨越输电塔作为工程背景,以刚性节段模型的风洞试验为基础,对格构式圆截面塔架在静风荷载下的叁分力系数进行了研究,为该类结构在实际工程设计中的应用提供参考。主要内容包括:(1)设计制作了单圆柱和多圆柱模型进行了风洞测力试验,开展了对圆截面构件雷诺数效应和遮挡效应的研究。单圆柱模型,通过增加表面粗糙度的方法,成功模拟了更高雷诺数情况下圆柱的风荷载绕流特性;多圆柱模型,通过变换间距和表面粗糙度的方法,研究了遮挡效应及其对雷诺数效应的影响。综合分析后,本文提出了风洞模型试验的雷诺数效应修正办法。(2)设计制作了四组竖直节段和叁组倾斜节段模型,进行了均匀流下的风洞测力试验,通过对比分析,研究了雷诺数、风向角、密实比、倾斜主材与格构式圆截面塔架结构叁分力系数的关系。(3)利用数值模拟方法对单根圆截面主材杆件进行了绕流问题的参数化分析,研究了网格划分形式、边界层、叁维效应、计算时间步长、湍流模型以及大涡模拟中亚格子模式对计算结果的影响,取得了与其他学者实验结果吻合良好的计算结果。(4)基于单根圆截面杆件的数值模拟方法,本文对四组竖直节段模型进行了大涡模拟,取得了较为理想的模拟结果,阻力系数与风洞试验值的误差控制在15%以内。通过数值模拟计算,得以对塔架节段模型的压力分布、流场结构有了进一步的研究。(5)数值模拟中增加了对ZJD1-1节段模型在5%、10%、15%和20%来流湍流度下的计算工况,发现湍流度的增加使得结构叁分力系数的脉动分量随之增加,同时功率谱峰值对应的卓越频率逐渐前移,且湍流度对功率谱高频部分影响显着。

(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。

静风系数论文参考文献

[1].周志鹏.高墩大跨曲线连续刚构桥静风系数的数值模拟研究[D].中南林业科技大学.2018

[2].陈俊帆.格构式圆截面塔架静风叁分力系数的研究[D].重庆大学.2016

[3].李加武,管青海,赵国辉,胡兆同,刘健新.典型桁架桥梁断面静风阻力遮挡系数风洞试验[J].公路交通科技.2014

[4].金挺.双层桥面钢桁梁静风系数数值研究[J].城市道桥与防洪.2012

[5].李遇春,邸庆霜,张文杰,张婷婷.多箱渡槽槽身静风叁分力系数风洞试验研究[J].水利学报.2012

[6].原学明.桥梁典型截面静风系数数值模拟研究[D].大连理工大学.2008

[7].周渊.静风条件下气态污染物最大地面浓度距离及稀释系数的详解[J].环境工程.1994

标签:;  ;  ;  ;  

静风系数论文-周志鹏
下载Doc文档

猜你喜欢