振动桥梁CFD数值模拟的网格运动算法

计算物理 ›› 2011, Vol. 28 ›› Issue (4): 547-553.

振动桥梁CFD数值模拟的网格运动算法

索奇峰¹, 吴晴², 钟易成², 李明水¹

1. 西南交通大学土木工程学院, 四川成都 610031;
2. 南京航空航天大学能源与动力学院, 江苏南京 210016

收稿日期:2010-05-12 修回日期:2010-10-12 出版日期:2011-07-25 发布日期:2011-07-25
作者简介:索奇峰(1974-),男,河南洛阳,博士生,从事桥集计算风工程研究,E-mail:qfsuo@123.com

Grid Movement Algorithms in CFD for Numerical Simulation of Bridge Vibration

SUO Qifeng¹, WU Qing², ZHONG Yicheng², LI Mingshui¹

1. Department of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China;
2. Department of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China

Received:2010-05-12 Revised:2010-10-12 Online:2011-07-25 Published:2011-07-25

摘要/Abstract

摘要： 针对非流线型桥梁断面模型,采用Delaunay背景网格方法、棱边弹簧及线性弹簧网格方法,研究非结构网格与结构网格条件下,计算域网格运动的特点及算法优劣.研究表明,在正常的桥梁断面振动振幅内,三种网格运动方法均能保持网格变形时不会失效,其中Delaunay背景网格方法耗时最少,线性弹簧网格方法获得网格质量最高;在大振幅状态下,结构化网格容易失效,线性弹簧网格方法可最大限度保证网格有效.

关键词: 网格运动, 非流线型断面, 强迫振动, 计算流体力学

Abstract: Delaunay background grid,edge spring grid and linear spring grid are used to study computational domain grid movement on non-structural grid and structure grid for non-streamlined bridge section.It shows that the methods are effective as grid deformation within a normal vibration amplitude of the bridge section.Delaunay grid background method consumes the least time and the linear spring grid method obtains the highest quality.It also shows that with large amplitudes,structural grid is invalid easily and linear spring grid method ensures effectively.

Key words: grid movement, non-streamlined deck, forced vibration, CFD

中图分类号:

TBl26

索奇峰, 吴晴, 钟易成, 李明水. 振动桥梁CFD数值模拟的网格运动算法[J]. 计算物理, 2011, 28(4): 547-553.

SUO Qifeng, WU Qing, ZHONG Yicheng, LI Mingshui. Grid Movement Algorithms in CFD for Numerical Simulation of Bridge Vibration[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2011, 28(4): 547-553.

[1]	肖聪, 张士诚, 马新仿, 周彤, 侯腾飞. 基于模型降维和递归神经网络的油藏参数反演[J]. 计算物理, 2022, 39(5): 564-578.
[2]	张珑慧, 由长福. 基于有限体积虚拟区域方法的两相流动直接模拟[J]. 计算物理, 2019, 36(3): 291-297.
[3]	陈荣钱, 伍贻兆, 夏健. 应用随机模型方法预测汽车风噪声[J]. 计算物理, 2013, 30(1): 98-104.
[4]	邓枫, 覃宁, 伍贻兆. EGO方法的训练算法及应用[J]. 计算物理, 2012, 29(3): 326-332.
[5]	陈荣钱, 伍贻兆, 夏健. 基于SNGR方法的后缘噪声数值模拟[J]. 计算物理, 2011, 28(5): 698-704.
[6]	吴晴, 钟易成, 余少志, 胡骏. 基于LU-SGS的非结构弹簧网格迭代算法[J]. 计算物理, 2009, 26(6): 806-812.
[7]	成娟, 舒其望. 计算流体力学中的高精度数值方法回顾[J]. 计算物理, 2009, 26(5): 633-655.
[8]	王逸斌, 伍贻兆, 刘学强. 耦合辐射的三维热化学非平衡流数值模拟[J]. 计算物理, 2008, 25(4): 421-426.
[9]	招启军, 徐国华, 王适存. 基于CFD/Kirchhoff方法的直升机旋翼高速脉冲噪声模拟分析[J]. 计算物理, 2006, 23(2): 137-143.
[10]	汪建兵, 康宁. 粘性不可压流体流动问题用直角坐标网格的贴体解法[J]. 计算物理, 2004, 21(4): 290-298.
[11]	高智, 向华, 申义庆. 摄动有限体积法重构近似高精度的意义[J]. 计算物理, 2004, 21(2): 131-136.
[12]	白文, 刘国俊, 周天孝. 飞机构型Euler绕流结构网格方法计算的可信度[J]. 计算物理, 2000, 17(S1): 149-155.
[13]	吕晓斌, 兰黔章, 朱自强. 求解Euler方程的区域分解方法与并行算法[J]. 计算物理, 2000, 17(4): 360-366.
[14]	徐涛, 水鸿寿. 一种二维自适应网格构造方法及其实现[J]. 计算物理, 1999, 16(1): 66-76.
[15]	童秉纲, 马晖扬, 尹协远. 二维涡方法的改进[J]. 计算物理, 1995, 12(3): 369-374.