桥梁抗风 · 涡激振动
风变了，结构怎样振动？
正在准备浏览器内的流场计算…
涡量 ωD/Uref−8 0 +8固定色标 · 实际位移
低风速实际入口 0.60高风速
结构振动
位移 y/D 0.0000结构示意 · 位移 ×10
初始流场需要发展，响应会随计算逐步建立。
更多观察与设置固定结构 · 质量 · 流场 · 导出
结构支承与质量阻尼
流体升力推动结构，结构运动反馈给流场。
Sc = π²m*ζ。调 Sc 会联动阻尼比；改变质量时保持固有频率，刚度和阻尼系数随之调整。保持风速、等待响应建立，再比较阻尼的影响。
- 约化风速 U/(fₙD)
- —
- 质量 m/(ρD²)
- —
- 刚度 k/(ρUref²)
- —
- 阻尼 c/(ρUrefD)
- —
- 雷诺数 Re
- —
m ÿ + c ẏ + k y = FL,CFD
观察流场
随体流场转换为实验室视图，圆柱按真实位移显示。颜色由流体网格值插值；结构近景的放大不作用于流场。
查看风速、升力与频率
入口风速
升力系数
频率需要足够长的时程才能估计。StU/D 只作参考，不是施加的正弦荷载。
保留这次实验
重新开始会清空这次流场与时程。调风速和结构参数会保留当前状态。
计算方法与适用范围
浏览器在当前设备上逐步计算二维低雷诺数流动与横向单自由度结构响应；手机性能会影响计算速度。它是一项教学实验，尚不能替代工程收敛分析。
fₙ 与 ζ 控制结构响应。质量比 m*=m/(ρπD²/4)，本页 Scruton 数采用 Sc=4πmζ/(ρD²)=π²m*ζ。刚度 k=m(2πfₙ)²，阻尼系数 c=2ζm(2πfₙ)。参数切换后会产生瞬态，不能立即当作稳态结果。
流场显示只使用本次现场计算结果；不载入预计算工况。采用随圆柱平移的均匀附体网格及横向周期边界；画面将当前场转换到实验室坐标显示，圆柱按实际位移运动。本页不显示局部变形网格。局部 ALE 动网格与更多验证在教师进阶页。
瞬态 Cp 使用当前入口风速的动压作分母。表面取样和静压基准见压力图说明，低分辨率压力结果用于观察趋势。
计算速度测量中。
课堂练习 · 用观察回答四题已提交 0 / 4
先试一试，再选择答案。每次调参都沿用当前流场；保持一段时间，记录后再比较。
我的观察记录 0 条
记录取自点击时的计算结果。幅值是最近最多 40 t* 内位移的半峰峰值，不能直接当作稳态振幅。频率单位为 fD/Uref，时间单位为 tUref/D。
观察时点“记录当前观察”，把不同风速或阻尼下的读数留在这里。
只保存在本页，不上传；刷新前可导出。
题目条件与概念依据
本页的二维圆柱计算用于观察涡激振动。颤振、抖振和扭转发散仅作概念对照，不能用当前计算验证它们。“无限增长”指线性失稳模型的发散趋势，真实结构还受非线性或破坏限制。
第 3 题按交替脱涡主频讨论，fₛ 与升力主频对应；fₛ∝U 需要断面尺寸不变、Strouhal 数近似不变，且处于锁定区外。频谱读数存在有限窗口分辨率，不会被强制调成相同数值。
第 4 题中，改变频率或提高刚度的目标是使结构避开所考察风速下的共振区。提高刚度并非在所有风速下都减振。湍流影响依赖断面、尺度和工况；本页没有可调的来流湍流模型。