定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動可靠性分析的開題報告

定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動可靠性分析的開題報告開題報告題目：定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動可靠性分析一、研究背景隨著交通運輸?shù)陌l(fā)展，隧道在現(xiàn)代城市建設(shè)中扮演著越來越重要的角色。隧道渦激振動問題是隧道工程中的一個重要問題，渦激振動會導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)的疲勞破壞、噪音擾動、行車安全等問題，嚴重影響了隧道的使用壽命和安全性能。因此，深入研究隧道渦激振動問題，對保證隧道工程的成功建設(shè)具有非常重要的意義。目前研究隧道渦激振動問題有兩種途徑：一是采用數(shù)值模擬方法，進行氣動力分析和結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析，研究結(jié)構(gòu)和氣動力的相互作用規(guī)律，以得出隧道的安全性能；二是進行實驗研究，通過模型試驗或現(xiàn)場試驗，獲得隧道的振動數(shù)據(jù)，進而對隧道的安全性能進行分析。在這兩種研究方法中，數(shù)值模擬方法是一種經(jīng)濟、高效、精確的研究方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。二、研究目的和意義本課題將采用計算流體力學(xué)方法，研究定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動問題，主要包括以下內(nèi)容：1.建立合理的數(shù)值模型懸浮隧道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，渦激振動問題具有非線性和非定常性質(zhì)，在建立數(shù)值模型時應(yīng)考慮因素較多，需要進行充分的理論研究和實驗驗證，保證模型的合理性。2.分析懸浮隧道渦激振動機理通過數(shù)值模擬方法，分析懸浮隧道渦激振動的機理，研究渦流結(jié)構(gòu)和流場分布的規(guī)律，探討不同因素對振動的影響。3.分析懸浮隧道穩(wěn)定性和安全性能通過分析渦激振動機理，得出隧道結(jié)構(gòu)的疲勞破壞、噪音擾動、行車安全等問題，并在此基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的安全措施和建議，為隧道的設(shè)計和施工提供參考和輔助。通過本課題的研究，不僅能夠深入探究懸浮隧道渦激振動的機理和規(guī)律，還能夠統(tǒng)籌考慮因素，提高隧道的安全性能和使用壽命，對推動隧道工程的發(fā)展具有重要意義。三、研究方法和步驟本課題將采用計算流體力學(xué)方法，研究定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動問題，主要步驟包括：1.數(shù)值模擬建模根據(jù)實際情況，采用計算流體力學(xué)方法進行數(shù)值仿真建模，考慮懸浮隧道的非線性和非定常性質(zhì)，得出穩(wěn)態(tài)的流場分布和渦流結(jié)構(gòu)。2.分析懸浮隧道渦激振動機理通過數(shù)值模擬方法，分析懸浮隧道渦激振動的機理，從渦流結(jié)構(gòu)和流場分布等方面得出振動的機理和規(guī)律，探討不同因素對振動的影響。3.分析隧道穩(wěn)定性和安全性能根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，分析隧道渦激振動問題的嚴重程度，并結(jié)合實際案例和數(shù)據(jù)，分析振動對隧道的穩(wěn)定性和安全性能的影響，并提出相應(yīng)的安全措施和建議。四、預(yù)期成果和進度安排本課題研究完成之后，預(yù)期將得出以下成果：1.建立合理的數(shù)值模型，能夠準確、高效地模擬隧道渦激振動問題；2.分析懸浮隧道渦激振動機理，探討不同因素對振動的影響；3.分析懸浮隧道穩(wěn)定性和安全性能，提出相應(yīng)的安全措施和建議。進度安排如下：第一年：建立數(shù)值模型，完成數(shù)值仿真，得出流場分布和渦流結(jié)構(gòu)；第二年：分析懸浮隧道渦激振動機理，探討不同因素對振動的影響；第三年：分析懸浮隧道穩(wěn)定性和安全性能，提出相應(yīng)的安全措施和建議。五、參考文獻1.Owens,L.R.,andPrandtl,L.(1928).Spuriousoscillationsofdischargeinwindtunnels.NationalAdvisoryCommitteeforAero-nautics,349.2.Ameri,A.,andFaghani,A.(2017).Unsteadytransonicflowfieldandshockstructureoverisolatedandwall-mountedsquarecylinders.AerospaceScienceandTechnology,62,17-28.3.Liu,P.L.,Chapman,D.R.,andWoo,H.S.(1979).VortexsheddingfromacircularcylinderatlowReynoldsnumber.JournalofFluidMechanics,91(1),109-127.4.Kang,C.W.,andChang,I.(2012).Wind-inducedvibrationanalysisoflong-spanbridges:Theoryandapplication.ChinaCommunicationsPress.6.7流體力學(xué)數(shù)值方法。田援祥，張橋春等。上海第二工業(yè)大學(xué)出版社，2011。7.肖邦杰，D