付国强， 戴绍仕， 孙丽萍， Younis Bassam A.,2

(1.哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.加利福尼亚大学戴维斯分校，美国加利福尼亚州 戴维斯市 95616)

模型结构广泛地存在于实际工程领域中。在一定来流的作用下，经常因流分离所致的旋涡脱落使圆柱结构受到周期性的交变力诱发涡激振荡(动)现象，其往往导致结构发生大幅振动，甚至疲劳破坏。如海洋立管、SPAR平台、张力腿平台筋腱等结构的振荡(动)，其直接影响到结构的使用寿命。Sarpkaya[1]、Bearman[2]、Zdravkovich[3]、Williamson[4]等对此问题开展了深入的研究。为了最大程度减小涡激振荡(动)对结构性能带来的影响，在设计阶段就需要采取一定预防措施，如尽量避免结构在稳定流中的约化速度处在可能发生涡激振动的范围、增加结构的有效质量和阻尼以避免其自振频率与涡脱落频率过于接近等，除此之外，通常还需要采用一些抑制装置或手段。

1 旋涡脱落抑制方法

为了减弱或抑制结构的涡激振荡(动)，各国学者纷纷开展针对有效抑制方法的研究。Zdravkovich[5]对旋涡脱落的各种抑制策略进行了总结和分类，分为主动控制方式和被动控制方式2类。主动控制方式需要外加能源驱动，如柱体旋转、抽吸喷吹等；被动控制不需要外加能源，改变结构表面形状或者附加额外装置来影响或抑制旋涡脱落。Blevins[6]将被动抑制方法分为了4类：增加阻尼、避免共振、优化横截面流线型及增加涡抑制装置。螺旋列板[7]、整流罩[8]、分离板[9]、控制杆[10]等装置也被提出用来改变剪切层分离，进而抑制旋涡脱落。……