本书基于计算流体力学（CFD）与计算结构动力学（CSD）方法，对圆柱体的涡激振动响应进行数值模拟，研究不同工况下柱体受力系数、振动幅值以及尾流漩涡脱落模式等变化规律，探索海洋立管的涡激振动机理；并进一步研究带抑振装置圆柱体的涡激振动及抑振效果；在此基础上，对多个圆柱体涡激振动的干涉问题进行了数值模拟研究；最后对深水立管结构进行准三维涡激振动数值模拟。

赵婧，女，上海虹口人，讲师，毕业于中国海洋大学港口、海岸及近海工程专业。就职于青岛酒店管理职业技术学院，现任酒店工程学院工程造价专业负责人。2016年荣获校级教学能手荣誉，2020年荣获学院“优秀共产党员”称号，先后获得7次教学A等。获得BIM造价师资格证，获得澳大利亚TAE40116证书，并赴澳大利亚TAE昆士兰访学一年。参与国家863基金课题研究，获得国家海洋局海洋科学技术二等奖。主持、参与院级科研基金项目3项，主持、参与省级、校级教改科研课题5项。近5年以第一作者身份发表学术论文10余篇，出版学术专著1部，获专利1项。

第一章 绪论
第一节 涡激振动概念与机理
一、卡门涡街概念
二、弹性体与流体的耦合作用原理
第二节 涡激振动研究现状
一、涡激振动实验研究现状
二、涡激振动数值研究方法
第二章 计算流体力学数值模拟方法
第一节 计算流体力学概念
第二节 湍流的数值模拟概念
一、湍流流体运动控制方程
二、湍流求解模型分类
三、湍流流场边界计算参数确定
第三节 基于有限体积法的控制方程离散方法
一、流体数值网格概念
二、有限体积法概述
三、常用离散格式概念
四、二维问题有限体积法离散方法
第四节 流场模型的数值求解方法
一、流场数值计算主要方法分类
二、交错网格方法及其应用
三、SIMPLE算法介绍
第三章 流体-结构耦合振动数值模拟
第一节 流固耦合数值模拟概述
第二节 结构动力模块数值模型——结构运动控制方程
第三节 涡致耦合振动数值模型
一、涡激振动响应参数选取
二、涡激耦合振动数值模型
三、数值模型无量纲化
第四节 流体-结构耦合振动数值求解过程与编程
一、流固耦合的实现原理
二、用户自定义函数概念与选取
三、流场动网格模型实现方法
四、流固耦合的数值求解过程分析
第四章 单柱体涡激耦合振动的数值计算
第一节 单柱体涡激振动特性
第二节 单柱体涡激振动数值模型的建立与求解
一、数值模型建立
二、柱体两自由度振动求解流程
第三节 圆柱体两自由度涡激振动响应评价
一、数值模型可靠性验证
二、柱体涡激振动响应分析
三、柱体动力响应时程及运动轨迹分析
四、流体-结构耦合作用下流场特征分析
第四节 带抑振装置柱体涡致耦合振动分析
一、抑振装置抑制原理
二、控制方程及参数选取
三、抑制效果的数值评价与分析
四、抑振装置对尾流流场的影响
第五节 本章小结
第五章 群柱体系干涉效应数值计算
第一节 群柱体系干涉效应概述
第二节 数值模型的建立与求解
一、控制方程及参数的确定
二、群柱体系涡激振动求解流程
第三节 串联排列柱体涡致耦合振动数值计算
一、计算域与初始条件设置
二、串联排列两圆柱体干涉效应效果分析
第四节 并列柱体涡激振动干扰效应数值计算
一、计算模型及初始条件设置
二、排列形式及间距对流体力影响效应
三、排列形式及间距对振动幅值影响效应
四、排列形式及间距对上下侧柱体动力特性时程曲线影响
五、并列两柱体中心间距对干扰效应影响
六、外流速对两柱体动力特性的影响
第五节 本章小结
第六章 三维立管结构涡激振动研究
第一节 三维立管涡激振动物理模型实验研究
一、实验内容及实验模型
二、实验设备设计
三、实验结果处理及分析
第二节 准三维立管数值计算
一、准三维立管涡激振动研究方法概述
二、准三维数值模拟思路与方法
三、三维结构模型简化参数选取
四、准三维模型设计
五、CFD数值模拟结果
第三节 立管结构CFD数值模拟结果与实验对比分析
一、立管各质点涡激振动振幅对比分析
二、立管典型节点横向位移时程曲线对比分析
第四节 本章小结
参考文献
后记