理论教育 西部山区大跨度悬索桥颤振导数研究

西部山区大跨度悬索桥颤振导数研究

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:要达到上述目的,需采用简谐振动的复指数形式:将表达式中的理想平板半宽b 用B/2 替换,最终得到理想平板颤振导数的Theodorsen理论解表达式如下:从表达式可以看出,理想平板颤振导数Theodorsen 理论解只与无量纲折算频率k 有关。

西部山区大跨度悬索桥颤振导数研究

式中 h,α——竖弯和扭转两个方向上的振幅;

U——来流风速;

B——全桥宽;

b——半桥宽;

K——无量纲频率;

k——无量纲折算频率;

ω——振动圆频率;

(i=1,2,3,4)——无量纲颤振导数,是来流折算频率k 或折算速度Vr =U/fB =π/k 的函数,颤振导数主要取决于模型外形,其中f 为模型振动频率。

假设均匀流场中有理想平板,宽度为B,且质心和转动中心均位于截面的中心,在某种扰动下,理想平板产生轻微的非定常运动,那么这种运动只有竖向平动和扭转运动两个自由度。 进一步假设理想平板两个方向的运动均为简谐运动,运动方程如下:

Theodorsen 等经过推导得到理想平板气动力的表达式为:

式中 L——单位长度的升力;

M——单位长度的扭矩;(www.daowen.com)

ρ——空气密度

b——薄平板半宽,板宽B =2b;

U——空气来流速度;

h——截面竖向位移;

α——截面扭转角;

k——无量纲折算频率,k =bω/U,ω 为振动圆频率;

C(k)——Theodorsen 循环函数,得到的近似表达式为:

为了得到理想平板颤振导数的理论解,需要将所得到的平板气动力表达式(5.3)写成颤振导数定义式(5.1)的形式,然后进行对比就可得到理想平板的颤振导数。 要达到上述目的,需采用简谐振动的复指数形式:

将表达式中的理想平板半宽b 用B/2 替换,最终得到理想平板颤振导数的Theodorsen理论解表达式如下:

从表达式可以看出,理想平板颤振导数Theodorsen 理论解只与无量纲折算频率k 有关。

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