預(yù)條件可壓流算法在橋梁風(fēng)工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、論文簡要回顧了橋梁風(fēng)工程的發(fā)展，總結(jié)了橋梁計算風(fēng)工程中的研究現(xiàn)狀?；陬A(yù)條件處理技術(shù)下可壓流N-S方程的求解算法，建立了低速非定常流場求解的有限體積方法。采用Delaunay三角形背景網(wǎng)格算法，實現(xiàn)了流場中運動網(wǎng)格的數(shù)值模擬。開發(fā)了可用于橋梁斷面氣動參數(shù)計算和氣動現(xiàn)象模擬的專用軟件，分別進行了典型橋梁斷面的靜力三分力計算、渦激振動現(xiàn)象模擬和參數(shù)計算、顫振導(dǎo)數(shù)計算。本文的主要研究內(nèi)容有:
　　1.在橋梁斷面繞流數(shù)值計算中引入預(yù)條件處

2、理技術(shù)求解可壓流非定常N-S方程，克服了傳統(tǒng)可壓縮流N-S方程求解算法在計算低速流場時面臨的收斂慢、精度低的“剛性”問題。
　　2.采用Delaunay三角形背景網(wǎng)格算法定位網(wǎng)格點關(guān)系，實現(xiàn)了對運動網(wǎng)格的模擬，并與傳統(tǒng)的彈簧網(wǎng)格算法進行了對比。計算結(jié)果表明，基于Delaunay背景圖映射的動態(tài)網(wǎng)格變形方法無需迭代計算，效率高，穩(wěn)定性好。
　　3.開發(fā)了能有效模擬運動邊界、實現(xiàn)動網(wǎng)格功能的非定常流場的計算軟件。眾多典型算例的結(jié)

3、果表明，預(yù)條件處理技術(shù)將可壓縮流N-S方程的應(yīng)用范圍拓展到了低馬赫數(shù)的橋梁風(fēng)工程流場環(huán)境，有效地提高了收斂速度。同時，還將固體振動方程融入所開發(fā)的流體計算軟件中，實現(xiàn)了對流固耦合問題的求解。
　　4.采用自研軟件分別對兩種典型橋梁斷面的三分力進行了數(shù)值求解，其結(jié)果均與試驗值吻合較好;基于鈍體橋梁斷面研究了不同湍流模型下靜力三分力的計算精度問題。
　　5.采用自研軟件對橋梁斷面渦激振動現(xiàn)象進行了數(shù)值模擬，結(jié)合對數(shù)值繞流場的分析