定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動(dòng)可靠性分析的開題報(bào)告

定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動(dòng)可靠性分析的開題報(bào)告開題報(bào)告題目：定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動(dòng)可靠性分析一、研究背景隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，隧道在現(xiàn)代城市建設(shè)中扮演著越來(lái)越重要的角色。隧道渦激振動(dòng)問題是隧道工程中的一個(gè)重要問題，渦激振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)的疲勞破壞、噪音擾動(dòng)、行車安全等問題，嚴(yán)重影響了隧道的使用壽命和安全性能。因此，深入研究隧道渦激振動(dòng)問題，對(duì)保證隧道工程的成功建設(shè)具有非常重要的意義。目前研究隧道渦激振動(dòng)問題有兩種途徑：一是采用數(shù)值模擬方法，進(jìn)行氣動(dòng)力分析和結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析，研究結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)力的相互作用規(guī)律，以得出隧道的安全性能；二是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過模型試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，獲得隧道的振動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)隧道的安全性能進(jìn)行分析。在這兩種研究方法中，數(shù)值模擬方法是一種經(jīng)濟(jì)、高效、精確的研究方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。二、研究目的和意義本課題將采用計(jì)算流體力學(xué)方法，研究定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動(dòng)問題，主要包括以下內(nèi)容：1.建立合理的數(shù)值模型懸浮隧道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，渦激振動(dòng)問題具有非線性和非定常性質(zhì)，在建立數(shù)值模型時(shí)應(yīng)考慮因素較多，需要進(jìn)行充分的理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，保證模型的合理性。2.分析懸浮隧道渦激振動(dòng)機(jī)理通過數(shù)值模擬方法，分析懸浮隧道渦激振動(dòng)的機(jī)理，研究渦流結(jié)構(gòu)和流場(chǎng)分布的規(guī)律，探討不同因素對(duì)振動(dòng)的影響。3.分析懸浮隧道穩(wěn)定性和安全性能通過分析渦激振動(dòng)機(jī)理，得出隧道結(jié)構(gòu)的疲勞破壞、噪音擾動(dòng)、行車安全等問題，并在此基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的安全措施和建議，為隧道的設(shè)計(jì)和施工提供參考和輔助。通過本課題的研究，不僅能夠深入探究懸浮隧道渦激振動(dòng)的機(jī)理和規(guī)律，還能夠統(tǒng)籌考慮因素，提高隧道的安全性能和使用壽命，對(duì)推動(dòng)隧道工程的發(fā)展具有重要意義。三、研究方法和步驟本課題將采用計(jì)算流體力學(xué)方法，研究定常流作用下單跨懸浮隧道渦激振動(dòng)問題，主要步驟包括：1.數(shù)值模擬建模根據(jù)實(shí)際情況，采用計(jì)算流體力學(xué)方法進(jìn)行數(shù)值仿真建模，考慮懸浮隧道的非線性和非定常性質(zhì)，得出穩(wěn)態(tài)的流場(chǎng)分布和渦流結(jié)構(gòu)。2.分析懸浮隧道渦激振動(dòng)機(jī)理通過數(shù)值模擬方法，分析懸浮隧道渦激振動(dòng)的機(jī)理，從渦流結(jié)構(gòu)和流場(chǎng)分布等方面得出振動(dòng)的機(jī)理和規(guī)律，探討不同因素對(duì)振動(dòng)的影響。3.分析隧道穩(wěn)定性和安全性能根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，分析隧道渦激振動(dòng)問題的嚴(yán)重程度，并結(jié)合實(shí)際案例和數(shù)據(jù)，分析振動(dòng)對(duì)隧道的穩(wěn)定性和安全性能的影響，并提出相應(yīng)的安全措施和建議。四、預(yù)期成果和進(jìn)度安排本課題研究完成之后，預(yù)期將得出以下成果：1.建立合理的數(shù)值模型，能夠準(zhǔn)確、高效地模擬隧道渦激振動(dòng)問題；2.分析懸浮隧道渦激振動(dòng)機(jī)理，探討不同因素對(duì)振動(dòng)的影響；3.分析懸浮隧道穩(wěn)定性和安全性能，提出相應(yīng)的安全措施和建議。進(jìn)度安排如下：第一年：建立數(shù)值模型，完成數(shù)值仿真，得出流場(chǎng)分布和渦流結(jié)構(gòu)；第二年：分析懸浮隧道渦激振動(dòng)機(jī)理，探討不同因素對(duì)振動(dòng)的影響；第三年：分析懸浮隧道穩(wěn)定性和安全性能，提出相應(yīng)的安全措施和建議。五、參考文獻(xiàn)1.Owens,L.R.,andPrandtl,L.(1928).Spuriousoscillationsofdischargeinwindtunnels.NationalAdvisoryCommitteeforAero-nautics,349.2.Ameri,A.,andFaghani,A.(2017).Unsteadytransonicflowfieldandshockstructureoverisolatedandwall-mountedsquarecylinders.AerospaceScienceandTechnology,62,17-28.3.Liu,P.L.,Chapman,D.R.,andWoo,H.S.(1979).VortexsheddingfromacircularcylinderatlowReynoldsnumber.JournalofFluidMechanics,91(1),109-127.4.Kang,C.W.,andChang,I.(2012).Wind-inducedvibrationanalysisoflong-spanbridges:Theoryandapplication.ChinaCommunicationsPress.6.7流體力學(xué)數(shù)值方法。田援祥，張橋春等。上海第二工業(yè)大學(xué)出版社，2011。7.肖邦杰，D