高杆管柱涡流脱落疲劳

• 3D 查看器
• 3D Viewer | Babylon
• 虚拟现实

高杆照明钢管柱模型

在承受可变载荷（例如风、交通或环境振动）的结构中，疲劳是一个退化机制，即使当应力保持在材料屈服极限以下也能发展。这些在时间上的重复施加可能会产生微裂纹，一旦传播，将严重削弱系统的抗力能力。由于这一过程缓慢且在早期阶段没有明显信号，因此是一种很难检测且常被低估的威胁。

空气流和简单几何结构部件之间的相互作用，如垂直圆柱形杆，可以引发重要的空气弹性现象。其中，旋涡脱落以其引发周期性横向振动的能力尤其引人注目。尽管从静态角度看这些振动可能显得无害，但其重复性本质上可能导致显著的累积效应。

随着RFEM等结构模拟工具的发展，结合如Eurocode 1, Parte 1-4等标准的发展，现在可以更精确地评估风对细长结构的动态影响。这些工具可以分析应对空气动力载荷的行为、估算疲劳损伤以及预测使用寿命，同时结合风的类型、振动频率和材料特性等变量。

这篇本科毕业论文分析了在照明杆中由涡脱导致的结构疲劳现象，应用了标准化准则和数值建模工具。将模拟结构的动态响应，并估算随时间的累积损伤。其目的是不仅深入理解这一现象，还为符合当前可持续性和可靠性要求的更安全、高效、耐用的结构设计做出贡献。