管柱多场耦合振动的瞬态动力学研究

摘要

建立了横向振动条件下三维管柱与流体的多场耦合瞬态动力学模型,综合考虑拉格朗日和欧拉描述的优缺点,建立了管柱任意拉格朗日欧拉动网格法,解决了流体域流动和结构域振动引起的网格变化问题;依据界面位移协调、载荷平衡,以及温度和热量连续性条件,给出了随时间变化的三维界面温度与热量、位移与广义力收敛判断准则。算例表明:无阻尼振动管柱在环空流体介质中作周期性衰减运动,衰减频率为80.1Hz ,比固有频率101.5Hz下降了21%,还得到了管柱耦合界面的温度、热量、传热系数、湍流频率的分布规律。