针对桥梁风工程研究的特点和典型问题,拟提出非定常格子玻尔兹曼方法。根据气体运动论的演化方程,推导高阶格子玻尔兹曼模型,建立非定常格子玻尔兹曼方法(LBM)的控制方程。推导符合平衡大气边界层特性的LBM边界条件,提出复杂三维固壁边界的精确回弹格式。研究更合理的湍流模式,模拟非定常流场中桥梁断面的高雷诺数绕流,探究近壁流动的演化规律和特征,通过对比风洞模型脉动压力测试结果,检验模拟方法的精度和可靠性。研究非定常流场中的三维运动边界技术,提出结构-风相互作用的流固耦合模拟算法,对比桥梁断面强迫振动和自由振动的数值模拟与风洞试验,检验流固耦合算法的精度与可靠性。本研究内容与桥梁风工程紧密联系,研究成果具有重要学术意义和广泛应用前景,通过本研究能促进桥梁风工程和计算风工程的发展。
英文主题词bridge;wind engineering;Lattice Boltzmann;non-steady;fluid-structure interaction