氣彈模型風洞試驗是認識膜結構流固耦合現(xiàn)象，揭示耦合振動機理的最為直接和有效的手段。Minami等6J利用風洞實驗觀測了單向懸掛膜結構在風荷載作用下的振動，研究表明，膜結構的氣彈失穩(wěn)形式為顫振，發(fā)生氣彈失穩(wěn)的前提是預應力較小或為零。Kimoto等基于風洞試驗結果，應用薄翼理論推導了柔性單向懸掛屋蓋的氣彈失穩(wěn)準則，研究表明，在低風速下結構位移較小且隨風速增長緩慢，但當風速超過某-l臨界值后，位移迅速增大，并且該風速對應的結構振幅出現(xiàn)峰值，可以認定此時結構發(fā)生氣彈失穩(wěn)。Miyake等_98J通過風洞試驗研究發(fā)現(xiàn)類似卡門渦街式的旋渦脫落作用是產(chǎn)生屋面風致振動的主要原因。Vitale等對一種多孔織物布單向懸掛屋蓋進行研究，發(fā)現(xiàn)膜結構在來流作用F有三種振動形態(tài)：在較低的風速下，膜片前半部輕微抬起，后半部向下垂落，整體風壓合力向下；當風速達到某一臨界值后，膜片前半部接近水平而后半部呈現(xiàn)一種類似行波運動的不穩(wěn)定狀態(tài)，整體風J玉合力接近丁零；隨著風速的進一步增大，膜片在風吸力的作用下，又呈現(xiàn)為穩(wěn)定的反向變形狀態(tài)，此時的整體風壓合力向上。Uematsu等l1∞】對菱形平面雙曲拋物面膜結構進行了氣彈模型風洞實驗，發(fā)現(xiàn)當來流沿雙曲拋物面兩高點連線方向時，特定風速下模型出現(xiàn)單頻振動，脈動位移大幅增加隨后衰減，出現(xiàn)類似于渦激共振的現(xiàn)象，結構阻尼較大時甚至會出現(xiàn)位移跳躍和頻率“鎖定”的現(xiàn)象。

有些學者從氣動彈性力學的角度提出了一種理論與實驗相結合的簡化氣彈力學模型，其基本思想是將風與結構之間的耦合作用歸結為附加質量、氣動阻尼等具有一定物理意義的附加氣動力參數(shù)，這些參數(shù)可通過氣彈模型風洞實驗來確定，從而使耦合作用問題簡化為受迫振動問題。Kawai等[】叭]應用強迫振動方法研究了結構振動頻率、振幅和振動模態(tài)等因素對附加氣動力的影響，以及結構可能出現(xiàn)氣彈失穩(wěn)時的臨界風速。武岳等[102]通過氣彈模型風洞實驗測定了多個模型的附加質量、氣動阻尼等參數(shù)及其隨來流風速、風向、結構剛度和結構振動模態(tài)的變化規(guī)律。

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