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1.
A nonlinear time-domain simulation model for predicting two-dimensional vortex-induced vibration (VIV) of a flexibly mounted circular cylinder in planar and oscillatory flow is presented. This model is based on the utilization of van der Pol wake oscillators, being unconventional since wake oscillators have typically been applied to steady flow VIV predictions. The time-varying relative flow–cylinder velocities and accelerations are accounted for in deriving the coupled hydrodynamic lift, drag and inertia forces leading to the cylinder cross-flow and in-line oscillations. The system fluid–structure interaction equations explicitly contain the time-dependent and hybrid trigonometric terms. Depending on the Keulegan–Carpenter number (KC) incorporating the flow maximum velocity and excitation frequency, the model calibration is performed, entailing a set of empirical coefficients and expressions as a function of KC and mass ratio. Parametric investigations in cases of varying KC, reduced flow velocity, cylinder-to-flow frequency ratio and mass ratio are carried out, capturing some qualitative features of oscillatory flow VIV and exploring the effects of system parameters on response prediction characteristics. The model dependence of hydrodynamic coefficients on the Reynolds number is studied. Discrepancies and limitations versus advantages of the present model with different feasible solution scenarios are illuminated to inform the implementation of wake oscillators as a computationally efficient prediction model for VIV in oscillatory flows. 相似文献
2.
An electromechanical integrated electrostatic harmonic actuator is promising for the miniaturization of electromechanical devices. As the dimensions of the actuator decrease, the effects of the van der Waals force become obvious. In this study, by considering the nonlinearity of electrostatic and van der Waals forces, nonlinear vibration equations of the flexible ring of an electrostatic harmonic actuator are deduced. Using these equations, the nonlinear free vibration and nonlinear forced response of the actuator are investigated. The effects of the van der Waals force on the nonlinear vibration of the flexible ring are analyzed. Results show that these effects of the van der Waals force are relatively obvious under some conditions and should be considered. 相似文献
3.
4.
以典型的双稳态系统——屈曲梁结构为例,基于等效模型,结合解析、数值和实验手段,研究了双稳态结构中的1/2次谐波共振特性、演化过程、参数调节规律及其对隔振特性的影响.研究发现,当非线性刚度系数或激励幅值增加到一定程度时,系统会在一定带宽下产生显著的1/2次谐波共振;随着激励幅值增加,阻尼系统的1/2次谐波遵循“产生-增强-衰退-消失”的过程,该过程对峰值频率和峰值传递率有重要影响;适当提高非线性强度能有效改善双稳态结构隔振特性.针对双稳态屈曲梁结构开展的实验验证了1/2次谐波特性和隔振特性变化规律. 相似文献
5.
卫星振动对星间光码分多址系统性能的影响 总被引:2,自引:2,他引:0
卫星振动是影响星间光CDMA通信系统性能的一个重要因素.考虑多用户干扰、背景光噪音、热噪音、接收机噪音和卫星振动,给出了基于PPM信号格式的星间二维光CDMA通信系统的系统模型.采用数值分析的方法,详细分析了卫星振动对该系统误码率性能的影响.结果表明,码速率、通信波长和卫星振动都会影响星间二维光CDMA通信系统的误码率性能.当卫星振动标准偏差σ≤4×10-7时,卫星振动对系统误码率性能的影响较小;当卫星振动标准偏差σ≥1.2×10-6,卫星振动对系统误码率性能的影响很大,得到的误码率难以满足系统的通信要求,需要采用卫星振动抑制或补偿等技术提高星间二维光CDMA通信系统的误码率性能. 相似文献
6.
7.
8.
In this study, the nonlinear dynamic responses of a string are simulated using the Cellular Automata method based on the reflection rule. In the case of nonlinear systems, the velocity of wave propagation is not constant and depends on the amplitude. A new treatment of the dynamic time step is proposed for the Cellular Automata method considering the effect of the propagation velocity. As numerical examples, first, the dynamic responses of a string with linear characteristic are simulated using the Cellular Automata method. A typical resonance curve can be obtained. Second, the dynamic responses of a string with nonlinear characteristic are simulated using the proposed method. Some characteristic types of vibration can be obtained. It is concluded that the linear and nonlinear dynamic responses of a string may be obtained by simulation using the Cellular Automata method. 相似文献
9.
轴流风扇叶片端导叶作用的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文采用数值方法研究了叶片端导叶对轴流风扇性能的影响。通过与普通开式轴流风扇比较,分析了叶片端导叶对内部流动作用的机理.数值计算结果表明:叶片端导叶的安装位置将影响轴流风扇气动效率,安装叶片端导叶不能提高风扇静压升,但是在压力面安装时能有效地减小风扇叶顶泄漏流与主流的掺混损失;在设计流量下,压力面安装叶片端导叶使泄漏涡的作用范围较小,涡核更靠近吸力面;吸力面安装叶片端导叶弱化了泄漏涡的强度但没有减小泄漏涡的作用范围。 相似文献
10.