Análisis de vibraciones aeroelásticas en estructuras esbeltas sometidas a cargas de viento

Abstract

En este trabajo se estudian las vibraciones inducidas por el desprendimiento alternado de torbellinos en estructuras cilíndricas esbeltas usando un algoritmo de acoplamiento en el contexto de los elementos finitos. Para ello, se resuelven las ecuaciones de Navier-Stokes en 2D para flujo incompresible alrededor de la sección transversal junto con las ecuaciones del movimiento de la estructura. Para resolver el campo fluido se utiliza un método de paso fraccionado de segundo orden con segregación de la presión. El movimiento de la malla del fluido es tenido en cuenta mediante una formulación ALE. La estabilización de los términos de convección y de presión se consigue mediante subescalas ortogonales cuasi-estáticas. En la simulación no se incluye ningún modelo de turbulencia. Para la resolución del problema estructural se considera un modelo monodimensional de barras de sección de pared delgada. El problema dinámico se resuelve mediante el método estándar de Newmark de segundo orden