文档介绍：摘要风荷载对于建筑物来说是一项非常重要的荷载,是建筑结构设计中非常关键的一部分,然而在目前的工程设计中,常把风作为一种荷载直接施加在结构物上是不十分确切的。广泛存在于自然界和工程中的风本质是湍流流动,实际湍流问题的预测主要采用物理实验和数值模拟方法。随着计算机的迅速发展,湍流的数值模拟日益得到重视,已经成为预测自然环境和工程流动的主要手段之一。其中大涡数值模拟虺拼笪心D猓臠悄壳肮柿魈辶ρЫ缪芯康娜让趴翁猓也是国际性的难题。本文对粘性不可压湍流大涡模拟进行研究,主要的工作如下:捎帽曜糋椒ㄍ频寂防枋稣承圆豢裳雇牧鱈模型有限元方程;=饩隽魈逵邢拊G蠼庠斐傻氖嫡竦次侍猓獵方法引入大涡模拟的研究,推导了欧拉描述粘性不可压湍流P虲有限元方程;完成欧拉描述P诘憧占渌拿嫣宓ピ狢有限元方程系数矩阵的推导:并编制对流矩阵呓缇卣笫螅榷ň卣驥,,亚格了矩阵绦颉嘀婆防枋鯨模型诘憧占湟趺嫣宓ピ狢有限元程序,根据模型算例结果与专业软件比较,进行分析。怨易匀豢蒲Щ鹣钅拷辛巳砑扑惴治觥本文对粘性不可压湍流大涡模拟的计算机数值模拟所做的研究是初步的,更加通用和完善的分析方法和计算程序有待进一步研究和发展。关键词:粘性,不可压,湍流,大涡模拟,方法,有限单元法,方法
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彰亏川年;月日学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名:
影薪如哆年同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:一,
,尤其是建筑结构精确计算分析理论的发展,使得建筑工程结构朝着大型化、高耸化、轻质化等方向发展。风荷载成为重要的甚至是决定性的设计荷载,处理不当或失措会造成工程结构损伤和破坏,给人民生命财产带来重大的损失。因此必须发展相应的设计理论和方法,使得设计人员能以高于过去的精度来计算风对结构的作用。国内外统计资料表明,在所有自然界灾害中,风灾造成的损失为各种灾害之首。年号台风袭击浙江,造成房屋倒塌和损坏多万间,机场屋盖被吹坏,叩耐ㄐ盘脖豢穹绻蔚埂辏盘ǚ纭霸颇取在浙江省温岭市石塘镇登陆,最大风力在级以上,浙江省倒塌房屋间,受灾人口万人,直接经济损失超过谠!昝拦馐堋翱特里娜”飓风袭击,造成的经济损失更是高达蛞诿涝狪¨。从现状来看,在工程设计中通常将风作为一种荷载直接施加在结构物上,而考虑风与结构共同工作即“流一固耦合”’丕不现实,有许多有待解决的理论和技术问题,因此深入研究风与结构共同工作的基本理论和实现方法,对于准确确定结构的风荷载进而指导工程设计和工程实践具有十分重要的意义。风工程研究的内容通常是针对工程项目的,因此如何进行工程模拟是风工程研究中的一个非常重要的问题。目前物理模拟的方法主要是风洞试验,数值模拟的方法主要是数值计算,在风工程研究中还经常采用现场测试的方法。风洞试验时,要使风洞模拟的大气边界层流动与实际大气中的流动情况完全相似,则必须满足几何相似、运动相似、动力相似、热力相似以及边界条件相似等,显然是不可能完全满足的。因此只能针对具体的研究对象做到部分地或近似地模拟大气边界层。在风洞中进行建筑结构风荷载和风响应试验时,要求模拟速度层,即满足平均风速廓线和湍流结构特性相似。研究表明:在大气
〔,湍流结构特性的模拟比雷诺数模拟更具有重要性‘。现场测试一种直接的研究方法,例如:测量局部地区的风谱,在建筑结构表面用传感器测量风荷载和风响应:在高速行驶列车表面用传感器测量列车交会时的压力波;通过环境污染的大量监测和数据处理,总结经验或半经验的污染物迁移和扩散的模式。现场测试能够较真实地对工程模拟的结果进行验证,但是要花费人量的人力、物力和时问,特别是现场测试时,气象条件和地形条件等难以控制和改变,因此,用这种方法进行规律性的研究是很困难的。近几十年来,随着计算流体动力学姆⒄梗撕娇蘸秃教炝煊虻到广泛应用外,在风工程领域中也得到很好的应用,并形