连续多跨曲线桁架桥全桥主梁静气动参数的取值由于主梁的变宽度变高度以及主梁迎风角度的变化而变得较为困难。结合主梁气动外形的相似性,将全桥各跨主梁划分为数个典型分段,并数值模拟得到各分段在±90°风偏角范围内的气动参数。参考全桥整体坐标系,将各主梁位置相对整体坐标系下的初始偏角加上来流风的偏角得到各主梁单元的等效风偏角。基于该等效风偏角可线性插值得到曲线桥主梁各分段在任意来流风作用下的气动参数取值。实践运用表明,该化繁为简的处理分析方法能够取得较好的工程应用效果。

为研究计算域对气动阻力的影响,根据实车风洞的结构参数搭建了数值风洞模型,并以开源模型DrivAer为研究对象,开展了12种车辆形态的数值风洞仿真与开阔路面仿真的对比分析。结果表明:光滑车底时,两种仿真得到的阻力值相差较小,为6~12个点(counts);详细车底时,两种仿真得到的阻力值相差较大,为17~22个点(counts)。两种仿真得到的两种车辆形态之间气动阻力的变化趋势基本一致,但改变车底和气坝时,两种仿真得到的气动阻力变化量相差9~15个点(counts)。

本文基于Navier-Stokes方程,采用CFD仿真分析软件对Spar平台上部模块的外流场进行了数值风洞模拟。选用三维稳态隐式解法,通过二阶迎风格式对控制方程进行离散,压力和速度耦合采用SIMPLE算法,针对不同风向和不同风速的工况组合,得到了Spar平台整体所受的风载荷,并与采用经验公式计算该平台的风载荷进行了对比分析。