[实用新型]一种降低方柱体流致振动的装置

说明书

本实用新型提供一种降低方柱体流致振动的装置，包括环带，该环带呈方体结构，中间具有上下贯通的柱孔，环带的侧部上设有尖角结构，该尖角结构的横截面为三角形，尖角的厚度同环带的厚度。本实用新型通过在方柱体上安装降低结构体流致振动的装置，能够保证结构体在具有简单结构的情况下，具有较好的减阻适应性，有效降低柱体流致振动。本实用新型可使方形截面柱体结构体在复杂多变的环境条件下能有效降低所受的升阻力，具有较高随机灵活性、且结构简单易于加工。

技术领域

本实用新型属于海洋装备工程领域，具体涉及一种降低方形截面柱体流致振动的装置。

背景技术

随着海洋装备使用率的不断提升，海洋装备的安全性成为实际工程应用中逐渐被关注的重点。海流引起结构体流致振动是海洋装备产生疲劳损害的重要因素之一，如何减少结构体流致振动振幅、降低振动频率，防止结构体产生共振成为一个研究重点，方形截面柱体结构作为在海洋装备中被广泛使用的立柱结构，其安全性是十分重要的。

现有减阻方法大多是通过在结构体来流方向上下游添加额外构件，以此改变漩涡生成区域、延长漩涡脱落区，或通过优化结构体截面，将截面往圆形截面靠拢，减少截面突变使截面趋于流线化，从而改善流场实现减阻目的。这些方法使得结构体结构较为复杂，如：对于采用在柱体上游添加控制板方式来减少升阻力的方法，柱体和控制板之间需要添加相应的连接装置，这会导致整个结构复杂化。同时，海洋洋流方向不定，当来流方向改变时，采用上述方法的减阻效果有所下降，并不能很好地适应实际环境多变的需求。

实用新型内容

为解决目前改善结构体流致振动存在结构较为复杂以及无法适应海洋实际环境多变的需求，本实用新型提供了一种新型降低方柱体流致振动的装置，其采用如下技术方案予以实现：

一种降低方柱体流致振动的装置，包括环带，该环带呈方体结构，中间具有上下贯通的柱孔，环带的侧部上设有尖角结构，该尖角结构的横截面为三角形，尖角的厚度同环带的厚度。

进一步地，所述环带截面为正方形，其边长为D，尖角的尖点到其底边长度为L，I＝L/D，I的取值为0.5-0.7，尖角的角度取值为15°-25°。

进一步地，I的取值为0.6，尖角的角度取值为20°。

进一步地，所述环带包括左半部及右半部，左右半部通过活页连接，自由端设有相互配合的凹、凸部，凹、凸部上分别设有销孔。

进一步地，所述环带的材质为不锈钢。

进一步地，所述方柱体具有圆形截面柱体段，所述环带套装在所述圆形截面柱体段，二者间隙配合。

本实用新型所达到的有益效果为：

本实用新型通过在方形截面柱体安装降低结构体流致振动的装置，能够保证结构体在具有简单结构的情况下，具有较好的减阻适应性，有效降低柱体流致振动。本实用新型可使方形截面柱体在复杂多变的环境条件下能有效降低所受的升阻力，具有较高随机灵活性、且结构简单易于加工。

附图说明

图1是本实用新型降低方柱体流致振动的装置结构示意图；

图2为环带左半部结构示意图；

图3为环带右半部结构示意图；

图4为方体结构示意图；

图5为安装有降低结构体流致振动的装置的方体结构示意图；

以上各图中，1、环带；1-1、左半部；1-1-1、凸部；1-1-2、凹部；1-1-3、销孔；2、尖角；3、方柱；3-1、柱体段；4、活页；

图6为本实用新型实施例Re＝200时，I＝0.6时升力、阻力时程图；

图7为本实用新型实施例Re＝5000时，I＝0.6时升力、阻力时程图；