An Analytical Mechanics Framework for Flow-Oscillator Modeling of Vortex-Induced Bluff-Body Oscillations

Ce livre en soi fournit une introduction à la modélisation par oscillateur de flux des oscillations de corps de bluff induites par les tourbillons. L'un des grands défis des sciences de l'ingénieur est aussi celui de la conception technique - la modélisation, l'analyse et la conception de structures vibrantes entraînées par le mouvement des fluides.


La littérature sur l'interaction fluide-structure est vaste, et on peut dire qu'elle comprend une grande partie de tous les articles publiés dans le domaine des sciences mécaniques. Ce livre se concentre sur les oscillations induites par les tourbillons d'un corps immergé, car, bien que l'importance du sujet soit connue depuis longtemps, ce n'est qu'au cours des cinquante dernières années que des efforts concertés ont été déployés pour modéliser de manière analytique le comportement général du couplage entre la formation de vortex et les vibrations structurelles.

Dans le même temps, les expérimentateurs ont recueilli des données sur ces interactions afin d'aider à définir les différents régimes de comportement. Ces données sont cruciales pour notre compréhension et pour ceux qui élaborent des modèles analytiques, comme on peut le voir dans ce livre.

Les bases fondamentales pour la modélisation développée dans ce livre sont les principes variationnels de la dynamique analytique, en particulier le principe de Hamilton et le principe de Jourdain, considéré comme de grandes réalisations intellectuelles à égalité avec Newton's lois du mouvement. Les principes variationnels ont été appliqués dans de nombreuses disciplines, dont la dynamique, l'optique et la mécanique quantique. Nous appliquons ici des principes variationnels à l'élaboration d'un cadre pour la modélisation des modèles d'oscillations induites par les tourbillons à oscillateur de flux.