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文檔簡介
1、結構輕量化、大型化、造型復雜化給空間結構風工程研究提出嚴峻挑戰(zhàn)。以索膜結構等為代表的風敏感結構的風損問題十分明顯,風荷載成為此類建筑物控制設計的主要荷載之一。如何計算風對風敏感結構的作用已成為理論與工程界關注的熱點問題。本文基于計算流體動力學和計算結構動力學理論,對空間結構風工程研究涉及的關鍵領域進行了研究。 在充分考慮Navier-Stokes方程中各子項的作用的前提下,將壓力修正法及Taylor-Hood單元引入Taylor
2、-Galerkin有限元法,推導出基于二階Taylor-Galerkin有限元法的不可壓縮粘性流動的求解策略,并借助VC++編程實現(xiàn)了該求解策略對二維方腔拖曳流和平面Poissulie流動的數(shù)值模擬。將模擬結果與標準數(shù)據(jù)及相關文獻發(fā)表數(shù)據(jù)比較顯示,本文推導的求解策略成功的解決了Taylor-Galerkin有限元法求解粘性不可壓縮流動時壓力場偽振蕩的難題。 闡述了計算風工程的基本理論和計算方法,在對計算流域確定、邊界條件選取、湍
3、流模型選擇、求解參數(shù)設置等問題進行了深入研究的基礎上,借助計算流體動力學軟件FLUENT,對某大型復雜空間結構進行了多工況數(shù)值風洞模擬,得到了結構體表風載體型系數(shù),統(tǒng)計了結構體表分塊體型系數(shù),總結了當存在阻擋物時目標結構周圍風場和體表風載體型系數(shù)的變化規(guī)律。通過與相應風洞試驗結果進行對比分析表明,采用計算流體動力學方法進行建筑物風荷載的數(shù)值模擬是可行的。 對張拉索膜結構流固耦合分析所涉及的關鍵問題作了詳細的闡述,構建了迭代耦合法
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