基于试验的单摆流固耦合作用分析
Fluid-structure interaction study of the single pendulum based on experiments作者机构:江苏科技大学土木工程与建筑学院镇江212100
出 版 物:《江苏科技大学学报(自然科学版)》 (Journal of Jiangsu University of Science and Technology:Natural Science Edition)
年 卷 期:2023年第37卷第1期
页 面:98-102页
学科分类:08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
基 金:国家自然科学基金资助项目(51508238) 江苏省博士后科研资助项目(1601014B)
摘 要:为了研究结构振动时空气作用力的特征与规律,设计考虑空气作用的单摆试验.测量不同摆球半径、不同摆球质量及不同摆线长度共9种工况下的单摆位移时程曲线,通过分析单摆位移随时间的递减规律,从而计算出单摆所受空气阻力大小.对阻力值采取两种理论计算方法-即线性阻尼(一次阻尼)与Bernoulli阻尼(二次阻尼).结合单摆的运动方程,给出了理论求解方法.通过与试验结果对比得出结论:两种阻尼方法预测与试验结果均比较接近,但是线性阻尼方法准确性更高;线性阻尼比大小与摆球面积成正比、与摆球质量成反比,而二次阻尼比大小与摆球面积成正比,与摆球质量规律不明显.