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학술저널
저자정보
Du, Xiaoqing (Department of Civil Engineering, Shanghai University) Jiang, Benjian (Department of Civil Engineering, Shanghai University) Dai, Chin (Shanghai Institute of Applied Mathematics and Mechanics, Shanghai University) Wang, Guoyan (School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics, Tongji University) Chen, Suren (Department of Civil and Environmental Engineering, Colorado State University)
저널정보
테크노프레스 Wind & structures Wind & structures 제26권 제2호
발행연도
2018.1
수록면
57 - 68 (12page)

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Wind tunnel tests are conducted to investigate wake-induced vibrations of two circular cylinders with a center-to-center spacing of 4 diameters and attack angle varying from $0^{\circ}$ to $20^{\circ}$ for Reynolds numbers between 18,000 and 168,800. Effects of structural damping, Reynolds number, attack angle and reduced velocity on dynamic responses are examined. Results show that wake-induced vortex vibrations of the downstream cylinder occur in a wider range of the reduced velocity and have higher amplitudes in comparison to the vortex-induced vibration of a single circular cylinder. Two types of wake-induced instability phenomena with distinct dynamic characteristics are observed, which may be due to different generation mechanisms. For small attack angles like $5^{\circ}$ and $10^{\circ}$, the instability of the downstream cylinder characterizes a one-degree-of-freedom (1-DOF) oscillation moving in the across-wind direction. For a large attack angle like $20^{\circ}$, the instability characterizes a two-degree-of-freedom (2-DOF) oscillation with elliptical trajectories. For an attack angle of $15^{\circ}$, the instability can transform from the 1-DOF pattern to the 2-DOF one with the increase of the Reynolds number. Furthermore, the two instabilities show different sensitivity to the structural damping. The 1-DOF instability can be either completely suppressed or reduced to an unsteady oscillation, while the 2-DOF one is relatively less sensitive to the damping level. Reynolds number has important effects on the wake-induced instabilities.
#two circular cylinders #wind tunnel test #wake-induced vibration #Reynolds number effect

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