国家自然科学基金(50608059)
- 作品数：13 被引量：146H指数：8
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- 粒子图像测速技术互相关算法研究进展被引量：15
- 2007年
- 粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)中采用的互相关算法就是需要从独立存在的两幅图像通过一定的判别方法得到流场中各点的流速矢量的计算方法.互相关算法的具体实现步骤包括图像前处理、区域离散、匹配原则选取、搜索方法选取和变形预测,最后对结果进行后处理.文中从上述几个方面总结了国内外近年来互相关算法的发展过程,并通过对各种方法精度和效率的比较对其应用发展进行了归纳.
- 张伟葛耀君杨詠昕
- 关键词：PIV互相关算法
- 基于高低雷诺数试验的分离双箱涡振性能对比被引量：30
- 2008年
- 为比较分离双箱涡振性能在高低雷诺数试验中的异同,在同济大学TJ-1和TJ-3风洞试验室进行了40个工况的对比试验.结果表明,在低雷诺数试验中涡振出现的阻尼比区间及其相应的振幅都较大,在高雷诺数试验中涡振出现的阻尼比区间和幅值都较小;导流板在零度攻角时无论雷诺数高低都能减小涡振振幅,但在攻角存在时,导流板仅在低雷诺数试验条件下能够增大涡振振幅而在高雷诺数试验条件下则会减小涡振振幅.最后还对试验现象差异的机制进行了分析,并对与大带东桥和昂船洲桥研究结果异同的原因进行了分析.
- 张伟魏志刚杨詠昕葛耀君
- 关键词：雷诺数涡激共振振动控制
- 导流板对大跨桥梁风振响应影响的流场机理被引量：27
- 2009年
- 为了分析导流板对桥梁风振响应的影响原理,在同济大学TJ-4风洞实验室,采用粒子图像测速系统(PIV)获得了丹麦大带东桥主桥断面在多种风速下的结构周围流场,并采用激光位移计记录了结构在相应风速下的位移响应,进而对流场进行了分析和比较。结果表明:在低风速下梁底存在旋涡,而导流板的设置能够消除旋涡;在高风速下,导流板不会对梁底的流场造成显著的改变,但会改变尾迹区旋涡的分布状态;结构稳定性即将丧失的重要特点是尾迹区正涡量旋涡对结构的支配性升力作用转变为正、负涡量旋涡对结构的交替性气动驱动作用。
- 张伟葛耀君
- 关键词：桥梁工程风洞试验导流板粒子图像测速
- 中央稳定板颤振控制效果和机理研究被引量：23
- 2007年
- 以针对颤振机理研究而建立的二维三自由度耦合颤振分析方法为理论工具,结合节段模型风洞试验,对薄平板断面中央稳定板气动控制措施的颤振控制效果和控制机理进行了研究.通过对基本断面和四种不同高度稳定板断面的颤振性能、颤振驱动机理和颤振形态变化规律的研究表明,当稳定板高度恰当时,中央稳定板的设置能够有效地改善结构的颤振稳定性能.其控制机理是增加竖向自由度参与程度,改变耦合气动阻尼的性质和发展规律,从而抑制系统扭转运动的发散,使得颤振形态转化为竖弯形式.但是当稳定板高度超过临界值后,由于系统竖弯运动稳定性的降低,结构的颤振稳定性能反而会下降.
- 杨詠昕葛耀君项海帆
- 关键词：控制机理大跨度桥梁
- 基于修正湍流冻结假设桥梁断面旋涡脱落分析被引量：1
- 2008年
- 结构所受气动力的规律性变化在流场中表现为规律的旋涡脱落现象,而结构尾流中的规律性脱落的旋涡无论是否可以直接被观察到,都可以采用快照正交特征分解方法加以识别.结合了快照正交特征分解方法和小涡分解方法,并通过引入冻结湍流假设的部分假定,可以根据单个时刻的速度场数据获得结构旋涡规律性脱落的频率,并可根据相邻旋涡的距离获得结构的斯脱罗哈数.方柱绕流和某分离双箱桥梁断面尾迹流场的数值模拟验证结果表明,通过此方法计算得到斯脱罗哈数与采样升力系数幅值谱得到的斯脱罗哈数误差较小,因而此方法有较强的实用性.
- 张伟张伟
- 关键词：桥梁断面旋涡脱落
- 速度场演化结构非定常气动力被引量：3
- 2009年
- 从流体力学的基本公式出发,获得了结构受流场作用的非定常气动力公式。在积分降阶时,采用奥高公式使得非定常气动力公式不仅能够适用于单箱桥梁断面周围的流场,也能够适用于多箱分离断面周围的多连通流场。同时,由于试验流场数据的采样频率较低,因此给出了仅忽略时间项的简化公式以及忽略时间并仅依照有限区域流场进行计算的简化公式。采用数值模拟和粒子图像测速系统(PIV)获得了雷诺数为22000的方柱绕流的流场,由于能够与其他研究者的结果得到较好的吻合,因此取其流场数据用于验证上述气动力公式。结果表明,按照该文推导得到的气动力公式计算,得到的阻力系数的计算结果较好,而升力系数结果则存在一定的差别。采用简化公式计算时,仅忽略时间项的简化公式得到的结果较好,而更进一步的简化公式则差别较大。该文还以分离双箱断面周围的数值模拟流场为例进行了公式的验证,结果依然是阻力系数较好,而升力系数存在一定的差距。最后对于阻力系数和升力系数验证计算结果出现的这种差异进行了分析。
- 张伟葛耀君
- 关键词：非定常气动力流体力学风洞试验粒子图像测速方柱绕流
- 方柱绕流粒子图像测速试验与数值模拟被引量：17
- 2009年
- 采用粒子图像测速设备PIV(particle image velocimetry),进行了雷诺数为2.2×104的方柱绕流试验,与公认的采用LDV(laser doppler velocimetry)的试验结果吻合较好,验证了本风洞中PIV试验系统的有效性.在进一步的比选中,通过计算方柱的阻力系数和斯特劳哈尔数以及流场的速度剖面和湍动能剖面,比较了几种常用湍流时均模型的计算结果与试验结果的差别.结果表明,采用基于剪应力传输的湍动能—耗散率模型(k—ωSST),能够得到与试验吻合较好的计算结果.
- 张伟张伟
- 关键词：方柱绕流
- 带挑臂箱梁涡振气动控制试验被引量：8
- 2010年
- 为尝试一种有效控制带挑臂箱梁涡振的气动措施,以某叠合箱梁斜拉桥为背景,在同济大学TJ-1边界层风洞进行了1∶50缩尺模型10个工况的对比试验,研究移动检修轨道、增设不同形式的导流板和扰流板等气动措施的抑振效果.结果表明:带挑臂箱梁涡振振幅随着风攻角增大而增大,涡振性能对风攻角比较敏感;导流板可能会增大带挑臂箱梁涡振振幅,导流板的夹角和水平板的宽度是影响抑振效果的关键因素,夹角越大,水平板越宽,抑振效果越好;在设有导流板的情况下,检修轨道对带挑臂箱梁涡振性能没有影响,移动检修轨道没有抑振效果;扰流板对带挑臂箱梁抑振效果明显,在一定范围内扰流板越宽抑振效果越明显,而且扰流板对涡振的控制效果同风攻角有密切关系.
- 张文明葛耀君杨詠昕周玉芬
- 关键词：桥梁工程风洞试验气动措施扰流板
- 直流闭口吹气式风洞的特征脉动频率及突变风场特性
- 本文采用二维数值模拟方法研究了直流闭口吹气式风洞中突变风场的演化过程,发现直流闭口风洞存在特征脉动频率,根据脉动形成的机理和一系列数值计算结果总结出了特征脉动频率的计算公式。进一步探索了不同的入口流量增加方式和持续时间对...
- 曹丰产葛耀君
- 文献传递
- H形断面桥梁风致振动的流场机理被引量：6
- 2009年
- 为分析H形断面桥梁风致振动的流场机理,在同济大学TJ-4风洞实验室,采用粒子图像测速系统(PIV)获得以第一塔柯玛桥为原型的H形断面在多种风速下的结构周围流场,并采用激光位移计记录结构在相应风速下的位移响应。通过采用相位平均的方法,并以激光位移计获得的位移信号作为参考信号,获得结构运动四分点相位的流场。通过对设置中央稳定板前后对流场和结构运动状态的分析和比较,发现H形断面的风致振动是由其表面交替运动的旋涡驱动的。在一个完整的周期内,旋涡经历了从生成到脱落的过程,在每个时刻,原始H形断面的上下表面仅存在单个旋涡。
- 张伟葛耀君
- 关键词：风洞试验粒子图像测速旋涡
