CFD技术在跨海铁路斜拉桥桥塔气动外形优化中的应用研究.docx
CFD技术在跨海铁路斜拉桥桥塔气动外形优化中的应用研究
目录
CFD技术在跨海铁路斜拉桥桥塔气动外形优化中的应用研究（1）．．．3
一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
（一）研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
（二）国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
（三）研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
二、斜拉桥桥塔气动外形优化概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
（一）斜拉桥桥塔气动外形的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
（二）CFD技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
（三）CFD技术应用于斜拉桥桥塔气动外形优化的优势．．．．．．．．．．．10
三、CFD技术基础理论及应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
（一）CFD基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
（二）湍流模型选择与选用理由．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
（三）数值模拟步骤与要点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
四、跨海铁路斜拉桥桥塔气动外形优化模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．18
（一）几何建模方法介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
（二）边界条件设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
（三）初始条件确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
五、CFD技术应用于斜拉桥桥塔气动外形优化过程．．．．．．．．．．．．．．．22
（一）模型验证与可靠性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
（二）敏感性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
（三）多目标优化策略制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
六、优化结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
（一）外形优化后桥塔气动性能改善显著．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
（二）结构强度与稳定性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
（三）与其他优化方法的对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
七、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
（一）研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
（二）未来研究方向及展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
CFD技术在跨海铁路斜拉桥桥塔气动外形优化中的应用研究（2）．．36
内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
CFD技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
2.1CFD基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
2.2CFD在桥梁工程中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
2.3CFD在斜拉桥气动外形优化中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
跨海铁路斜拉桥桥塔气动外形优化研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.1桥塔气动外形设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
3.2桥塔气动外形优化目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．