01
课程导论
什么是涡激振动？为什么塔筒会振动？课程目标与学习路径。
入门概述
02
流体力学基础回顾
边界层、分离流、卡门涡街。
理论流体
03
结构动力学基础
单自由度系统、阻尼、共振。
结构振动
04
流固耦合基础
什么是流固耦合？VIV的锁频现象。
耦合锁频
05
CFD软件介绍
主流软件对比 (Fluent, OpenFOAM, CFX)，为什么选择Fluent。
工具Fluent
06
几何建模
使用DesignModeler或SpaceClaim建立塔筒模型。
建模几何
07
网格划分基础
网格类型、网格质量、边界层网格。
网格前处理
08
网格划分实战
塔筒二维截面网格划分。
实战二维
09
求解器设置
瞬态求解器、湍流模型选择 (SST k-omega)。
求解湍流
10
边界条件设置
入口速度、出口压力、壁面条件。
边界条件
11
动网格技术
什么是动网格？六自由度 (6DOF) 模型。
动网格6DOF
12
UDF编程基础
用户自定义函数入门。
编程UDF
13
UDF实战
编写塔筒受迫振动UDF。
实战振动
14
流场初始化与计算
初始化方法、时间步长选择。
初始化时间步
15
收敛性判断
残差监控、力系数监测。
收敛监测
16
后处理基础
速度场、压力场、涡量场可视化。
后处理可视化
17
升力系数与阻力系数
如何提取和分析。
系数气动力
18
频谱分析
从时域信号到频域，FFT应用。
FFT频谱
19
锁频现象分析
如何判断是否发生锁频。
锁频VIV
20
参数化研究：雷诺数
雷诺数对VIV的影响。
参数雷诺数
21
参数化研究：质量比与阻尼比
质量比与阻尼比的影响。
参数阻尼
23
高雷诺数挑战
湍流模型在VIV中的局限性。
高Re湍流
24
减振措施仿真：螺旋列板
螺旋列板 (Strake) 的建模与仿真。
减振Strake
25
减振措施仿真：TMD
调谐质量阻尼器 (TMD) 的简化模拟。
TMD减振
26
多塔筒干扰
风电场中塔筒间的尾流干扰。
尾流干扰
27
结果验证
与实验数据 (如Feng's experiment) 对比。
验证实验
28
工程应用：疲劳评估
基于仿真的塔筒疲劳寿命评估。
疲劳工程
29
常见问题与调试
发散、负体积、振荡发散。
调试报错
30
课程总结与进阶
AI在VIV预测中的应用展望。
总结AI