串联双柔性圆柱体

该串联双柔性圆柱体通过三维大涡模拟与模态叠加法揭示了不同间距比下流致振动的机理，为海洋立管等细长结构的设计提供了新依据。

Wang, Yuqi · Zhou, Qiang · 许福友 · 张占彪 · 75629848

Physics of Fluids 2024

参数信息

间距比

2.5

间距比

3.5

间距比

5

技术优势

揭示间距比效应

系统研究三个间距比（2.5、3.5、5）下的流致振动响应，发现增大间距比减弱上游对下游最大振幅和锁定区域的影响，为间距设计提供依据。

阐明振动放大机制

发现间距比为2.5时，上游涡与下游圆柱前表面碰撞并与下游产生的涡合并，增大前后表面负压，促进振动；间距比为3.5和5时，振动主要由上下游涡相互作用引起。

提供尾流复杂性认知

揭示了柔性串联圆柱的尾流模式比固定或受迫振动的刚性串联圆柱更为复杂，为准确预测振动响应提供参考。

量化屏蔽效应

发现屏蔽效应显著降低下游圆柱表面压力，导致平均功率下降，该效应在振动幅度较小时更为明显。

应用场景

• 海洋立管设计：利用流致振动机理优化立管间距和抑制振动，提高疲劳寿命。
• 细长结构流固耦合：提供高保真模拟数据校准流固耦合模型。
• 航空结构振动：借鉴串联结构尾流干扰的抑制策略于航空部件振动控制。