海洋立管涡致耦合振动CFD数值模拟研究

**章 绪论 **节 涡激振动概念与机理 一、卡门涡街概念 二、弹性体与流体的耦合作用原理 第二节 涡激振动研究现状 一、涡激振动实验研究现状 二、涡激振动数值研究方法 第二章 计算流体力学数值模拟方法 **节 计算流体力学概念 第二节 湍流的数值模拟概念 一、湍流流体运动控制方程 二、湍流求解模型分类 三、湍流流场边界计算参数确定 第三节 基于有限体积法的控制方程离散方法 一、流体数值网格概念 二、有限体积法概述 三、常用离散格式概念 四、二维问题有限体积法离散方法 第四节 流场模型的数值求解方法 一、流场数值计算主要方法分类 二、交错网格方法及其应用 三、SIMPLE算法介绍 第三章 流体-结构耦合振动数值模拟 **节 流固耦合数值模拟概述 第二节 结构动力模块数值模型——结构运动控制方程 第三节 涡致耦合振动数值模型 一、涡激振动响应参数选取 二、涡激耦合振动数值模型 三、数值模型无量纲化 第四节 流体-结构耦合振动数值求解过程与编程 一、流固耦合的实现原理 二、用户自定义函数概念与选取 三、流场动网格模型实现方法 四、流固耦合的数值求解过程分析 第四章 单柱体涡激耦合振动的数值计算 **节 单柱体涡激振动特性 第二节 单柱体涡激振动数值模型的建立与求解 一、数值模型建立 二、柱体两自由度振动求解流程 第三节 圆柱体两自由度涡激振动响应评价 一、数值模型可靠性验证 二、柱体涡激振动响应分析 三、柱体动力响应时程及运动轨迹分析 四、流体-结构耦合作用下流场特征分析 第四节 带抑振装置柱体涡致耦合振动分析 一、抑振装置抑制原理 二、控制方程及参数选取 三、抑制效果的数值评价与分析 四、抑振装置对尾流流场的影响 第五节 本章小结 第五章 群柱体系干涉效应数值计算 **节 群柱体系干涉效应概述 第二节 数值模型的建立与求解 一、控制方程及参数的确定 二、群柱体系涡激振动求解流程 第三节 串联排列柱体涡致耦合振动数值计算 一、计算域与初始条件设置 二、串联排列两圆柱体干涉效应效果分析 第四节 并列柱体涡激振动干扰效应数值计算 一、计算模型及初始条件设置 二、排列形式及间距对流体力影响效应 三、排列形式及间距对振动幅值影响效应 四、排列形式及间距对上下侧柱体动力特性时程曲线影响 五、并列两柱体中心间距对干扰效应影响 六、外流速对两柱体动力特性的影响 第五节 本章小结 第六章 三维立管结构涡激振动研究 **节 三维立管涡激振动物理模型实验研究 一、实验内容及实验模型 二、实验设备设计 三、实验结果处理及分析 第二节 准三维立管数值计算 一、准三维立管涡激振动研究方法概述 二、准三维数值模拟思路与方法 三、三维结构模型简化参数选取 四、准三维模型设计 五、CFD数值模拟结果 第三节 立管结构CFD数值模拟结果与实验对比分析 一、立管各质点涡激振动振幅对比分析 二、立管典型节点横向位移时程曲线对比分析 第四节 本章小结 参考文献 后记