对于云状空化这样一种典型的非定常空化流动现象，其流场结构和水动力特性具有很强的非定常、非线性效应，附着在水翼吸力面的云状空穴的断裂和大尺度空泡团的脱落将引起水翼结构的振动，进而影响流场与结构的稳定性。基于多物理场同步测量技术，可以同步地获得非定常空化形态演变及其诱导水翼结构振动速度随时间的周期性演变情况。由振动速度趋势线（图3-40中虚线所示）可知，振动速度随着水翼吸力面附着型空穴的发展而逐渐增大，同时伴随小幅振动，如图3-41（a）～（c）所示。随着大尺度云状空泡团的断裂、脱落，振动速度逐渐减小，同时伴随振动速度的大幅波动，如图3-41（d）～（i）所示。其中，大尺度空泡团与吸力面附着空泡发生断裂（t=t5）的同时水翼结构的振动速度绝对值达到最大。随后，振动速度的趋势线基本保持不变，瞬态振动速度出现多个峰值，这是由于大尺度空泡团溃灭引起的流场压力脉动，从而导致结构的大幅振动现象。综合流场形态与结构振动的同步分析发现，空泡的发展引起结构振动的增加，空泡的断裂导致结构振动速度达到波动峰值，空泡的溃灭造成结构振动的大幅往复波动。

图3-40　云状空化条件下振动速度随时间的演化规律(www.daowen.com)

图3-41　云状空化条件下的瞬态空穴形态演变规律

（a）t1：9% Tcycle；（b）t2：33% Tcycle；（c）t3：53% Tcycle；（d）t4：62% Tcycle；（e）t5：73% Tcycle；
（f）t6：85% Tcycle；（g）t7：94% Tcycle；（h）t8：98% Tcycle；（i）t9：Tcycle