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风浪流数值模拟与风-浪联合作用下桥塔动力响应研究
Numerical Simulation of Wind Wave Current Flows and Dynamic Performance Investigation of Bridge Tower under Wind-Wave Actions
摘 要
Abstract
目 录
Contents
第1章 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.2.1 波浪自由表面描述方法
1.2.2 波浪水槽数值模拟
1.3 洋流自由表面以下流动结构研究现状
1.3.1 基于滑移平板边界的自由面模拟
1.3.2 有限波高表面自由面模拟
1.4 风-浪联合场研究现状
1.4.1 风-浪联合场理论和试验研究
1.4.2 风-浪联合场数值研究
1.5.1 风-浪联合作用下结构动力响应研究
1.5.2 流固耦合（FSI）分析方法
1.6 本文的主要研究内容
第2章 基于VOF方法和ALE方法的波浪水槽数值模拟
2.1 引言
2.2 基于VOF方法的波浪水槽数值模拟
2.2.1 VOF界面捕捉方法
2.2.2 波浪水槽数值设置
2.2.3 数值模拟结果
2.3 基于ALE界面追踪及内部质量源方法的波浪水槽数值模拟
2.3.1 ALE界面追踪方法
2.3.2 内部质量源造波方法
2.3.3 数值计算设置
2.3.4 数值模拟结果
2.4 基于VOF方法和ALE方法数值波浪水槽的比较
2.5 本章小结
第3章 洋流自由表面下流动分层结构分析
3.1 引言
3.2.1 湍动能及雷诺应力
3.2.2 脉动涡拟能
3.2.3 脉动速度-涡量相关结构（VVCS）
3.3 基于DNS的洋流开敞槽道流动数值模拟
3.4.1 流场统计特性
3.4.2 自由表面以下分层湍流结构
3.4.3 湍动能及涡拟能分析
3.4.4 分层流动结构的相关函数及能谱
3.4.5 分层流动结构的速度-涡量相关性分析
3.5 本章小结
第4章 风-浪联合场试验研究与数值模拟
4.1 引言
4.2.1 试验设置
4.2.2 单风作用下的流场分析
4.2.3 风-浪联合作用下的流场分析
4.3 风-浪联合场数值模拟
4.3.1 风-浪联合场数值建模方法
4.3.2 数值模拟及结果分析
4.4 本章小结
第5章 风-浪联合作用下弹性圆柱体动力响应试验研究和数值模拟
5.1 引言
5.2.1 模型设计
5.2.2 试验工况设计
5.2.3 试验结果分析
5.3 风-浪联合作用下弹性圆柱体动力响应分析数值模拟
5.3.1 数值建模方法
5.3.2 数值检验
5.3.3 数值模拟结果分析
5.4 本章小结
第6章 风-浪联合作用下桥塔动力响应试验研究
6.1 引言
6.2 试验设计
6.2.1 桥塔试验模型
6.2.2 试验工况设计
6.3.1 单风作用下桥塔结构试验结果
6.3.2 风-规则波作用下桥塔试验结果
6.3.3 风-不规则波作用下桥塔试验结果
6.3.4 风-浪联合作用对桥塔动力响应的影响
6.4.1 频域分析方法建模
6.4.2 频域方法结果分析
6.5 本章小结
结 论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致 谢
个人简历
