谭潇玲，涂佳黄，雷 平，梁经群，邓旭辉

(1.湘潭大学 土木工程与力学学院，湖南 湘潭 411105；2.中冶长天国际工程有限责任公司，长沙 410205)

实际工程中，当海洋平台、海底管道、桥梁的斜拉索和桥塔等结构物置于流场中时，周围来流的速度往往会随着时间和空间而发生改变，因此，仅限于对均匀来流作用下的流致振动问题进行研究并不足以反映工程当中的实际情况，越来越多的学者将研究的重点放在了非均匀来流作用系统。按照来流性质的不同，非均匀来流可分为周期性来流、Poiseuille管道流以及剪切来流。其中，对于平面剪切来流作用下的结构系统，在任一高度截面圆柱体结构两侧的来流速度由上至下呈现出递减的趋势，从而使得圆柱体结构周围涡量和流体速度分布呈现出较大的差异，速度差的存在引起的压力差会影响结构的表面受力以及运动形式。

通过对平面剪切来流作用下钝体绕流问题进行研究，发现来流剪切率的变化对结构表面的压力系数、升阻力系数、涡脱落频率、边界层分离点的位置以及尾流涡结构等均有较大影响。Kang[1]采用浸泡边界元法对低雷诺数工况下(50≤Re≤160)，单圆柱体结构绕流特性进行了数值模拟。研究发现随着剪切率的增加(0≤K≤0.2)，结构的涡脱落频率和平均升力系数保持不变或者小幅下降，而平均阻力系数则明显增大。但是，Sumner等[2]通过实验研究发现：亚临界雷诺数(4×104≤Re≤9×104)与中低剪切率工况下(0.02≤K≤0.07)，单圆柱体结构的涡脱落频率和平均压力系数随剪切率的增加而增大，但平均阻力系数则减小。……