什麼叫渦振 渦振現象是什麼意思

導語：一項工程的建成，是需要考慮各種安全因素的，以確保其安全性。例如，當一座橋樑建成之後，可能會出現一種叫下“渦振”的現象，一旦該現象出現，就要重新研究其安全性能了。那麼，到底什麼叫渦振?渦振現象是什麼意思?一起來了解。

什麼叫渦振 渦振現象是什麼意思

渦振

渦振又叫渦激振動，是大跨度橋樑在低風速下出現的一種風致振動現象。

從流體的角度來分析，任何非流線型物體，在一定的恆定流速下，都會在物體兩側交替地產生脱離結構物表面的旋渦。相似的有卡門渦街效應。

對於海洋工程上普遍採用的圓柱形斷面結構物，這種交替發放的瀉渦又會在柱體上生成順流向及橫流向週期性變化的脈動壓力。如果此時柱體是彈性支撐的，或者柔性管體允許發生彈性變形，那麼脈動流體力將引發柱體(管體)的週期性振動，這種規律性的柱狀體振動反過來又會改變其尾流的瀉渦發放形態。這種流體一結構物相互作用的問題被稱作“渦激振動”(Vortex-InducedVibration ：VIV)。

在處理渦激振動問題時，把流體和固體彈性系統作為一個統一的動力系統加以考慮，並找到兩者的耦合條件，是解決這個問題的重要關鍵。在渦激振動過程中，流體的動壓力是一種作用於彈性系統的外加載荷，動壓力的大小取決於彈性系統振動的位移、速度和加速度;另一方面，流體動壓力的作用又會改變彈性系統振動的位移、速度和加速度。這種互相作用的物理性質表現為流體對於彈性系統在慣性、阻尼和彈性諸方面的耦合現象。

由慣性耦合產生附連質量，在有流速場存在的條件下，由阻尼耦合產生附連阻尼，由彈性耦合產生附連剛度。流體的附連質量、阻尼和剛度取決於流場的流動特徵參量(諸如流速、水深、流量等)、邊界條件以及彈性系統的特性，其關係式相當複雜。用實驗或理論方法求出這些附連的量，是水彈性問題研究中的重要課題。

相關案例：

渦振案例

2020年5月6日凌晨，廣東省交通集團通報稱，專家組判斷，虎門大橋5日發生振動系橋樑渦振現象，並認為懸索橋結構安全可靠，不會影響虎門大橋後續使用的結構安全和耐久性。

截至2020年5月6日11時，渦振仍未停止。葛耀君解釋，二次渦振的成因與第一次渦振沒有直接的聯繫，已經安排儀器觀測數據，專家組正在對二次渦振的成因進行調查。

交通運輸部專家工作組成員、中交公路規劃設計院教授吳明遠表示：

實際上到了5月6日下午就是12:30以後，基本上這個抖動就恢復了正常，就和過去的(狀態)差不多了我們昨天(5月5日)晚上的專家會的意見認為，這個是渦振產生的，懸索橋會有兩種震動，一種是會影響舒適性的叫渦振，另外一種就是會影響橋樑安全的叫顫振，我們這次發生主要是影響舒適性的渦振，應該説這個渦振對橋樑結構不會產生大的影響，當然了，如果是長時間地發生渦振，會有(橋樑)疲勞的問題發生，當然我們也看到了，就是不到20個小時橋樑基本上是穩定了。

根據交通運輸部專家工作組的初步判斷，虎門大橋此次抖動，主要原因是由於沿橋跨邊護欄連續設置水馬，在特定風環境條件下產生的橋樑渦振現象。

交通運輸部專家工作組成員、同濟大學教授陳艾榮：

水馬靠近欄杆以後，本來透風的欄杆就變成了實體的，流線型的斷面就變成了不流線型的斷面，氣流經過鈍體以後，會產生分離，就會形成漩渦，形成一個個的漩渦，它有(振動)頻率，這個頻率跟橋樑的自身頻率比較接近的時候，就會發生共振，我們叫渦激共振。