书名：风敏高柔钝体结构风致振动与流固耦合
定价：148.0
ISBN：9787030850270
作者：陈增顺
版次：1
出版时间：2026-03

内容提要：
现代高层结构逐渐朝着高耸化和轻柔化方向发展，风成为控制结构设计的主要因素之一，风致结构振动问题愈发受到重视。流固耦合是影响风致振动现象及机理的重要因素。鉴于此，本书针对高柔钝体结构风致振动问题，考虑双向流固耦合作用，构建了“试验创新-数值模拟-理论分析-响应预测”的完整研究框架，为高柔钝体结构抗风领域的试验研究和单、双向流固耦合机理提供了全面的探讨和深入的分析，为未来相关研究奠定了重要参考基础。



目录：
目录
第一部分 风敏高柔钝体结构抗风分析基础
第1章 绪论 3
1.1 引言 3
1.2 高柔钝体结构抗风研究的兴起 3
1.3 高柔钝体结构抗风研究方法 5
1.3.1 风洞试验技术 5
1.3.2 计算流体动力学 8
1.3.3 流场降阶分解 10
1.3.4 结构响应预测 15
1.4 内容介绍 19
参考文献 21
第2章 新型风洞试验设计及有效性验证 26
2.1 引言 26
2.2 试验装置设置 26
2.3 风洞试验设置 27
2.3.1 新型气弹-测压风洞试验 27
2.3.2 新型强迫振动-测压风洞试验 30
2.4 风洞试验装置响应效果验证 31
2.5 风洞试验有效性对比验证 33
2.5.1 风剖面有效性 33
2.5.2 风压系数有效性 33
2.6 本章小结 35
参考文献 35
第3章 计算流体动力学大涡模拟概况 36
3.1 引言 36
3.2 计算流体动力学基本理论 36
3.2.1 流体控制方程 36
3.2.2 湍流数值模拟方法 38
3.3 大涡模拟基本理论 38
3.3.1 流体控制方程 38
3.3.2 亚格子模型 39
3.4 NSRFG入口湍流生成方法 41
3.4.1 大涡模拟入口湍流生成方法简介 41
3.4.2 NSRFG方法基本原理 42
3.4.3 基于NSRFG方法的UDF代码编译 43
3.5 动网格技术 47
3.5.1 动网格技术概述 47
3.5.2 动网格实现方法 48
3.6 强迫振动数值模拟概况 50
3.6.1 入口风剖面生成方法 50
3.6.2 边界条件与求解设置 51
3.6.3 数值模拟有效性验证 52
3.7 气弹振动大涡模拟概况 54
3.7.1 边界条件及计算设置 54
3.7.2 数值模拟有效性验证 55
3.8 本章小结 58
参考文献 59
第二部分 单向流固耦合特性及机理
第4章 考虑单向流固耦合作用的高柔钝体结构气动特性 63
4.1 引言 63
4.2 非定常气动力气动特性 63
4.2.1 非定常气动力 63
4.2.2 振幅和力相干性 66
4.2.3 施特鲁哈尔数 67
4.3 非定常气动力频谱分析 68
4.3.1 非定常气动广义力谱 68
4.3.2 点压力谱 69
4.4 考虑单向流固耦合的气动参数识别 71
4.4.1 气动参数识别理论公式 71
4.4.2 气动参数特性 73
4.4.3 非线性气动参数数学模型 75
4.5 本章小结 78
参考文献 79
第5章 高柔钝体结构单向流固耦合机理 81
5.1 引言 81
5.2 结构气动特性 81
5.3 流场分析 85
5.3.1 时均流场特性 85
5.3.2 涡量分析 88
5.4 本章小结 103
参考文献 103
第6章 高柔钝体结构非定常流动模态分解 104
6.1 引言 104
6.2 改进动态模态分解算法 105
6.3 基于改进动态模态分解的强迫振动流体模态选取 107
6.4 强迫振动流体模态分析 108
6.4.1 强迫振动模态 108
6.4.2 低频模态 109
6.4.3 主旋涡脱落模态 111
6.4.4 高阶谐波模态 112
6.5 本章小结 113
参考文献 114
第三部分 双向流固耦合特性及机理
第7章 考虑双向流固耦合作用的高柔钝体结构气动特性 117
7.1 引言 117
7.2 非定常气动特性 117
7.2.1 广义均方根升力系数 117
7.2.2 局部均方根力系数 118
7.2.3 平均压力系数 119
7.2.4 广义力谱 120
7.2.5 点压力谱 122
7.3 旋涡脱落频率 124
7.4 结构振动对响应预测结果的影响 125
7.5 本章小结 128
参考文献 129
第8章 考虑双向流固耦合作用的高柔钝体结构流场机理 130
8.1 引言 130
8.2 尾流涡结构 130
8.2.1 时均纵向尾流涡结构 130
8.2.2 时均展向尾流涡结构 132
8.2.3 时均流向尾流涡结构 135
8.3 平均三维流线 136
8.4 近尾流速度谱分析 140
8.5 近尾流结构物理模型 142
8.6 本章小结 146
参考文献 146
第四部分 结构响应预测
第9章 非线性动力学参数识别 149
9.1 引言 149
9.2 机械非线性参数识别 149
9.2.1 等效线性法 149
9.2.2 改进的Morlet小波变换方法和小波熵 152
9.2.3 瞬时阻尼比的测定 154
9.3 零风致非线性参数识别 161
9.3.1 零风致非线性参数识别方法 161
9.3.2 垂直结构零风致非线性 162
9.4 本章小结 164
参考文献 164
第10章 零风致非线性气动阻尼流场机理 166
10.1 引言 166
10.2 零风致阻尼形成机理 166
10.3 垂直结构非线性气动阻尼形成机理 170
10.3.1 …三向平均涡量 170
10.3.2 瞬时流线 173
10.4 本章小结 178
参考文献 179
第11章 考虑非线性动力学参数的非定常自激力模型及响应预测 180
11.1 引言 180
11.2 非定常自激力识别 180
11.2.1 控制方程 180
11.2.2 非定常自激力 181
11.2.3 非定常自激力数学模型 182
11.3 结构响应预测 184
11.3.1 逐步迭代法求解 184
11.3.2 非定常自激力计算 186
11.3.3 非定常自激力模型响应预测结果 188
11.3.4 非定常自激力模型预测结果与准静态理论预测结果对比 196
11.4 本章小结 200
参考文献 201