基于Canny算法的双圆柱涡振干扰效应试验研究

作     者：陈文龙 王汉封 董雨珊 CHEN Wenlong;WANG Hanfeng;DONG Yushan

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410083 中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410083 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2023年第54卷第7期

页      面：2799-2810页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52078505) 

主　　题：Canny算法 双圆柱 涡激振动 干扰因子 风洞试验 

摘      要：基于Canny边缘检测算法,借助于流动可视化手段,研究大长细比双圆柱的涡激振动干扰效应。研究结果表明:当双圆柱串列布置时,下游圆柱通过干扰上游圆柱旋涡的形成与尾流运动,在量纲一下游顺流向位置X*=1.5处对上游圆柱最大振幅A^(*)_(max)的放大作用最大,在X*≥15.0处对上游圆柱的A^(*)_(max)无干扰效应,但上游圆柱的涡振退出风速比单圆柱的略大;上游圆柱改变了下游圆柱的来流条件,当下游圆柱在X*=2.0处时上游圆柱对其A^(*)_(max)的放大作用最大,且在X*=20.0处放大作用仍然存在。当双圆柱并列布置,量纲一横流向间距Y*=1.0时,双圆柱之间的干扰效应对A^(*)_(max)的放大作用最大,此时并列双圆柱可看作组合后的单一柱体发生大幅振动;当Y*=4.0时,双圆柱之间的干扰效应对A^(*)_(max)几乎无影响,但并列双圆柱的涡振锁定区间仍比单圆柱的涡振锁定区间略大。当双圆柱错列布置,下游圆柱位于1X*8且1Y*5处时,会明显抑制上游圆柱的A^(*)_(max);相比而言,上游圆柱对下游圆柱A^(*)_(max)的干扰效应较弱,当下游圆柱在(0,1D)位置附近时具有较强的放大作用。