两种典型质量比圆柱体涡激振动特性研究

针对圆柱体在大长细比、多模态振动及高雷诺数情况下出现较大变形时的非线性效应,建立了双自由度耦合模型,并采用ANSYS/CFX软件对不同质量比的圆柱体两向涡激振动进行数值模拟,探讨了两种典型质量比圆柱体在不同约化速度下的位移响应、两向频率比等特征规律。研究表明,低质量比圆柱体具有更大的锁定区范围和更加剧烈的共振现象。同时,低质量比圆柱体在锁定区范围内呈现出更加复杂的双向耦合规律,而高质量比圆柱体振动规律则相对稳定。探讨了质量比对"拍"、"相位开关"等涡激振动现象特征参数的影响,结果表明,"拍"现象的出现与质量比无直接关系,而质量比的大小可能对"相位开关"现象是否出现具有决定性影响。