کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11029904 1646412 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical evaluation of coupled galloping of slender towers in boundary-layer winds based on a nonlinear analytical model
ترجمه فارسی عنوان
ارزیابی عددی از گالوپینگ دو طرفه باریک در لایه های مرزی لایه بر اساس یک مدل تحلیلی غیر خطی
کلمات کلیدی
برج بلند بلند همراه با پرش جریان لایه مرزی، آرام سازی، آشفتگی باد،
ترجمه چکیده
برج های بلند و باریک با شکل های خاصی از مقطع عرضی می توانند از بین بروند که شامل جفت شدن اجزای نوسان در محورهای اصلی ساختاری می شود. این مطالعه یک مدل تحلیلی غیرخطی از این نوع پرتاب برای برج های تحت تاثیر باد را در لایه مرزی اتم ارائه می دهد. فرمولبندی مدل فرض بر این است که بارگیری نیمه پایدار باد انجام شود. با این حال، این فرمول از آنچه که برای کلیپ کلاسیک در سراسر باد متفاوت است متفاوت است، در این صورت نیازی به باد نیست که در امتداد یک محور ساختاری اصلی باشد. علاوه بر این، اجزای نوسان را در مورد هر دو محور ساختاری، به جای تنها نوسان متقاطع باد مورد بررسی قرار می دهد تا ارزیابی اتصال بین اجزاء را انجام دهد. علاوه بر این، از آنجا که فرمولاسیون نیروی ناشی از باد بر روی ساختار را بر اساس فرض دامنه ارتعاش کوچک خطی نمی کند، مدل حاصل می تواند به عنوان مبنایی برای ارزیابی عددی دامنه ها و فرکانس های نوسانات گالوپس متصل به بزرگسالی مورد استفاده قرار گیرد. در یک برنامه تصویری، مدل برای ارزیابی ارتعاش ناشی از باد یک برج کامل باریک استفاده می شود. میدان های باد با استفاده از روش بازنمایی طیفی شبیه سازی می شوند و پاسخ های ساختار به موجب شباهت های باد شبیه سازی شده توسط حل عددی معادلات دیفرانسیل غیر خطی نشان دهنده مدل به دست می آید. نتایج ارزیابی عددی با مشاهدات مربوطه به منظور اثبات اثربخشی مدل مقایسه شده است و مدل اعتبار سنجی برای بررسی اثرات تغییرات ساختاری و شدت آشفتگی باد در خصوص ویژگی های گالوپینگ پیوندی برج.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
Slender towers with certain shapes of cross-section can exhibit galloping that involves coupling between the oscillation components about the principal structural axes. This study presents a nonlinear analytical model of this type of galloping for towers subjected to winds in the atmospheric boundary layer. The formulation of the model adopts the assumption of quasi-steady wind loading. However, this formulation differs from those for the classical across-wind galloping in that it does not require the wind to be along the direction of a principal structural axis. In addition, it considers the oscillation components about both structural axes, instead of only the across-wind oscillation, to enable the evaluation of the coupling between the components. Further, because the formulation does not linearize the wind-induced force acting on the structure based on the assumption of small vibration amplitude, the resultant model can be used as a basis to numerically assess the amplitudes and frequencies of large-amplitude coupled galloping oscillations. In an illustrative application, the model is used to evaluate the wind-induced vibration of a full-scale slender tower. The wind fields are simulated using the spectral representation method, and the responses of the structure to the simulated wind excitation are obtained by numerically solving the nonlinear differential equations representing the model. The results of the numerical evaluation are compared with the corresponding field observations to validate the effectiveness of the model, and the validated model is used to investigate the effects of the structural damping and the turbulence intensity of wind on the characteristics of the coupled galloping of the tower.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Fluids and Structures - Volume 83, November 2018, Pages 358-371
نویسندگان
, ,