Two-dimensional space-time finite-e

Two-dimensional space-time finite-element simulations are carried out to study the effect of oscillator mass ratio, m* on free inline
and transverse vibrations of a rigid square cylinder. The effect of viscous damping or resistance is not considered and thus
cylinders of mass ratio 1, 5, 10 and 20 execute free undamped vibrations. Results are presented for 50≤Re≤250 where Re is the
Reynolds number. For m* = 1, synchronization between cylinder oscillation and vortex-shedding is 1:1 (periodic flow). Thus, the
Cl-Y phase portraits must be single looped closed curves. For m* = 5-20, synchronization is 1:1 (periodic flow) prior to galloping.
For m* = 5, the synchronization during galloping is quite different from 1:3. Along ‘increasing Re’, the entire galloping branch of
m* = 5 cylinder is quasi-periodic. However, along ‘decreasing Re’, it is mostly quasi-periodic and it is periodic for Re≤190. An
1:3 sub-harmonic synchronization is seen for the m* = 10 and 20 cylinders only in the periodic regime of galloping occurring at
higher Re. For m *
= 1, only one kink is seen in the response curve signifying transition from initial to lower branch. Two kinks
are captured for m* = 5 cylinder. For m*
= 10 and 20, an additional third kink is resolved in the galloping branch that signifies
transition from quasi-periodic flow/body motion to periodic flow/body motion.
© 2016 The Authors. Published by Elsevier Ltd.
Peer-review under responsibility of the organizing committee of ICOVP 2015.
Keywords: Square cylinder, Free vibration, Mass ratio, Galloping, Wake modes, Synchronization
1. Introduction
The vortex-induced vibration (VIV) of a flexibly mounted rigid body is a major research area belonging to fluidstructure
interactions. Galloping instability characterized by large amplitude and low frequency self-excited
oscillations differs from VIV. Besides the oscillator cross-section, the non-dimensional parameters of interest in
fluid-structure interactions include mass ratio, m*
; coefficient of structural damping, ζ; reduced speed, U* and
Reynolds number, Re. Mass ratio is the ratio of oscillator mass per unit length and mass of displaced fluid.
* Corresponding author. Tel.: [phone].
E-mail address: [e-mail]
© 2016 The Authors. Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND licens

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ลานกว้างสองมิติแบบจำลององค์ประกอบจำกัดดำเนินการศึกษาผลของออสซิลเลเตอร์อัตราส่วนโดยมวล m * บนไลน์ฟรีและการสั่นตามขวางของทรงกระบอกสี่เหลี่ยมแข็ง ไม่มีพิจารณาผลของการป้องกันความหนืดหรือความต้านทานนั้นอัตราส่วนโดยมวล 1, 5, 10 และ 20 ถังดำเนินการสั่นสะเทือน undamped ฟรี ผลลัพธ์จะแสดงสำหรับ 50≤Re≤250 ซึ่งเป็นเรื่องหมายเลขเรย์โนลด์ส ม * = 1 ระหว่างกระบอกสั่น และไหลวนเป็น 1:1 (เป็นครั้งคราวการไหล) ดังนั้น การCl-Y ระยะที่บุคคลต้องเดี่ยวโค้งปิด looped ม * = 5-20 ซิงโครไนซ์เป็น 1:1 (ระยะไหล) ก่อนที่จะควบกันม * = 5 การซิงโครไนส์ระหว่างควบก็คือ 1:3 ตาม 'Re เพิ่ม' galloping สาขาทั้งหมดของม * = 5 กระบอกเป็นระยะเสมือน อย่างไรก็ตาม ตาม 'ลดลง Re' ส่วนใหญ่เป็นกึ่งประจำงวด และก็เป็นครั้งคราวสำหรับ Re≤190 มีซิงโครไนส์ค่าย่อย 1:3 อยู่เห็น m * = 10 และ 20 กระบอกเท่านั้นในระบบการปกครองเป็นครั้งคราวของควบเกิดขึ้นในสูงขึ้นอีกครั้ง สำหรับม *= 1 เห็นลงโทษเพียงหนึ่งในเส้นโค้งตอบสนองที่บ่งบอกการเปลี่ยนแปลงจากเริ่มต้นล่าง กิจกรรมที่สองจับภาพสำหรับ m * = 5 กระบอกนี้ สำหรับม *= 10 และ 20 การลงโทษที่สามเพิ่มเติมได้รับการแก้ไขในสาขา galloping ที่หมายถึงการเปลี่ยนจากระยะกึ่งกระแส/ร่างกายเคลื่อนไหวเป็นประจำงวดไหล/ร่างกายเคลื่อนไหว© 2016 ผู้เขียน เผยแพร่ โดย Elsevier จำกัดPeer-review under responsibility of the organizing committee of ICOVP 2015.Keywords: Square cylinder, Free vibration, Mass ratio, Galloping, Wake modes, Synchronization1. IntroductionThe vortex-induced vibration (VIV) of a flexibly mounted rigid body is a major research area belonging to fluidstructureinteractions. Galloping instability characterized by large amplitude and low frequency self-excitedoscillations differs from VIV. Besides the oscillator cross-section, the non-dimensional parameters of interest influid-structure interactions include mass ratio, m*; coefficient of structural damping, ζ; reduced speed, U* andReynolds number, Re. Mass ratio is the ratio of oscillator mass per unit length and mass of displaced fluid.* Corresponding author. Tel.: [phone]. E-mail address: [e-mail]© 2016 The Authors. Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND licens

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สองมิติพื้นที่เวลาจำลององค์ประกอบ จำกัด จะดำเนินการเพื่อศึกษาผลของอัตราส่วน oscillator มวล M * ในแบบอินไลน์ฟรี
และการสั่นสะเทือนตามขวางของตารางกระบอกแข็ง ผลของการทำให้หมาด ๆ หนืดหรือความต้านทานจะไม่ถือว่าเป็นและทำให้
ถังอัตราส่วนมวล 1, 5, 10 และ 20 ดำเนินการสั่นสะเทือน undamped ฟรี ผลการค้นหาจะนำเสนอเรื่องที่50≤Re≤250เป็น
จำนวน Reynolds สำหรับ M * = 1 ตรงกันระหว่างการสั่นสูบและกระแสน้ำวนไหลเป็น 1: 1 (การไหลเป็นระยะ) ดังนั้นการ
ถ่ายภาพบุคคลเฟส CL-Y จะต้องคล้องเดียวปิดเส้นโค้ง สำหรับ M * = 5-20 ประสานเป็น 1: 1 (การไหลเป็นระยะ ๆ ) ก่อนที่จะควบ.
สำหรับ M * = 5 ประสานในระหว่างการควบค่อนข้างแตกต่างจาก 1: 3 พร้อม 'การเพิ่มเรื่อง' ทั้งสาขาควบของ
M * = 5 กระบอกเป็นกึ่งระยะ แต่พร้อมที่ลดน้อยลงเรื่อง 'เป็นส่วนใหญ่เสมือนเป็นระยะ ๆ และมันก็เป็นระยะ ๆ สำหรับRe≤190
1: 3 ประสานย่อยฮาร์โมนิจะเห็นเมตร * = 10 และ 20 ถังเดียวในระบอบการปกครองระยะของการควบที่เกิดขึ้นใน
เรื่องที่สูงขึ้น สำหรับ M *
= 1 เพียงคนเดียวที่หงิกงอจะเห็นในโค้งตอบสนอง signifying การเปลี่ยนแปลงจากเริ่มต้นไปยังสาขาที่ต่ำกว่า สองข้อบกพร่อง
ถูกจับสำหรับ M * = 5 กระบอก สำหรับ M *
= 10 และ 20 ซึ่งเป็นปมที่สามเพิ่มเติมจะแก้ไขในสาขาควบที่หมาย
การเปลี่ยนแปลงจากการไหลกึ่งระยะ / การเคลื่อนไหวร่างกายจะไหล / การเคลื่อนไหวร่างกายเป็นระยะ ๆ .
© 2016 ผู้เขียน เผยแพร่โดยเอลส์ จำกัด
ทบทวนภายใต้ความรับผิดชอบของคณะกรรมการจัดงาน ICOVP 2015
คำสำคัญ: ถังสแควร์, การสั่นสะเทือนฟรีอัตราส่วนมวล Galloping โหมดปลุกประสาน
1 บทนำ
การสั่นสะเทือนที่เกิดกระแสน้ำวน (VIV) มีความยืดหยุ่นของร่างกายติดแข็งเป็นพื้นที่วิจัยที่สำคัญที่อยู่ใน fluidstructure
ปฏิสัมพันธ์ ความไม่แน่นอน Galloping โดดเด่นด้วยความกว้างขนาดใหญ่และความถี่ด้วยตนเองตื่นเต้นต่ำ
แนบแน่นแตกต่างจากงาน VIV นอกจาก oscillator ข้ามส่วนพารามิเตอร์ที่ไม่ใช่มิติของความสนใจใน
การมีปฏิสัมพันธ์ของเหลวโครงสร้างรวมถึงอัตราส่วนมวล M *
; ค่าสัมประสิทธิ์ของการทำให้หมาด ๆ โครงสร้างζ; ความเร็วลดลง, U * และ
จำนวน Reynolds เรื่อง อัตราส่วนโดยมวลเป็นอัตราส่วนของมวล oscillator ต่อหน่วยความยาวและมวลของของเหลวพลัดถิ่น.
* ผู้รับผิดชอบ . Tel .: + 91-326-223-5188
E-mail address: [e-mail]
© 2016 ผู้เขียน เผยแพร่โดยเอลส์ จำกัด นี้เป็นบทความการเข้าถึงเปิดภายใต้ของ CC BY-NC-ND Licens

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สองมิติกาล- อวกาศ finite-element จำลอง มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของอัตราส่วนโดยมวล m * ในบรรทัดฟรีและตามขวางการสั่นสะเทือนของแข็งสี่เหลี่ยมทรงกระบอก ผลของความหนืดความหน่วงหรือความต้านทานที่ไม่พิจารณา และดังนั้นจึงถังของอัตราส่วนมวล 1 , 5 , 10 และ 20 รันการสั่นสะเทือน undamped ฟรี ผลลัพธ์จะแสดง 50 ≤ Re ≤ 250 ที่กำลังเป็นเรย์โนลด์นัมเบอร์ สำหรับ M * = 1 กระบอกและการประสานระหว่างคาบ vortex คือ 1 : 1 ( ไหลเป็นระยะ ) ดังนั้นcl-y ระยะภาพเดียวอาจต้องโค้งปิด สำหรับ M * = 5-20 ประสานคือ 1 : 1 ( ไหล ) ) ก่อนที่จะควบ .สำหรับ M * = 5 , ประสานระหว่าง galloping ค่อนข้างแตกต่างจาก 1 : 3 ด้วยการเป็น " ทั้งหมด galloping สาขาของM = 5 กระบอก และเป็นระยะ ๆ อย่างไรก็ตาม ตาม " " ลดลงอีกครั้ง เป็นส่วนใหญ่ และเป็นแบบกึ่งๆ เพื่อจะ≤ 190 เป็น1 : 3 ประสาน คือ เห็นซับฮาร์มอนิสำหรับ M * = 10 และ 20 กระบอกเดียวในระบอบการปกครองของ galloping เกิดขึ้นที่เป็นระยะ ๆที่สูงขึ้นอีกครั้ง สำหรับ M *= 1 , เพียงหนึ่งความคิดเห็นในการตอบสนองการเปลี่ยนแปลงจากเส้นโค้งแสดงเริ่มต้นลดสาขา สองหว่าถูกจับสำหรับ M * = 5 กระบอก สำหรับ M *= 10 และ 20 , ความคิดที่สามเพิ่มเติมแก้ไขใน galloping สาขาที่ดิสการเปลี่ยนจากกึ่งๆไหล / ไหล / เคลื่อนไหวร่างกายให้เคลื่อนไหวร่างกายเป็นระยะ ๆสงวนลิขสิทธิ์ 2552 โดยผู้เขียน ที่ตีพิมพ์โดยเอลส์จำกัดทบทวนภายใต้ความรับผิดชอบของคณะกรรมการการจัดระเบียบของ icovp 2015คำสำคัญ : สี่เหลี่ยมทรงกระบอก การสั่นสะเทือน อัตราส่วนมวลฟรี Galloping โหมดการปลุก1 . แนะนำน้ำวน ( วิป ) มีผลต่อการสั่นสะเทือนของการติดตั้งยืดหยุ่นร่างกายแข็งเป็นพื้นที่วิจัยหลักของ fluidstructureการมีปฏิสัมพันธ์ จากลักษณะโดยแอมพลิจูดขนาดใหญ่และควบ self-excited ความถี่ต่ำต่างแตกต่างจากวิฟ นอกจากการตัด , ที่ไม่ใช่มิติของความสนใจในพารามิเตอร์ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างของเหลว ได้แก่ อัตราส่วนของมวล M *สัมประสิทธิ์ของการหน่วงζ ; โครงสร้าง ; ลดลง , ความเร็ว , u * และตัวเลข เป็น เรโนลด์ อัตราส่วนมวลอัตราส่วนของมวลต่อความยาวหน่วยเคลื่อนที่และมวลของการแทนที่ของไหล* ผู้ที่สอดคล้องกัน โทร : + 91-326-223-5188 .อีเมล : [e-mail]สงวนลิขสิทธิ์ 2552 โดยผู้เขียน ที่ตีพิมพ์โดยเอลส์จำกัด นี่คือการเปิดบทความภายใต้ by-nc-nd licens cc