Evaluation of Frequency-dependent Aerodynamic Admittance Function in a Time Domain Buffeting Analysis

Abstract

이 연구는 공력 어드미턴스 함수를 고려한 시간영역 버페팅 해석방법을 제시한다. 주파수 의존적인 공력 어드미턴스 함수와 플러터 계수를 시간영역에서 고려하기 위해서 푸리에 급수를 이용하였다. 유리 함수를 이용한 접근 방법을 기준으로 하여, 푸리에 급수를 이용한 방법의 타당성을 검증한다. 실제 교량단면을 이용하여 공력 어드미턴스 함수가 실험을 통해서 추출된다. 이 측정된 공력 어드미턴스 함수는 유선형의 에어포일 단면으로부터 이론적으로 유도된 Sears 함수와는 다른 양상을 보인다. 푸리에 급수 전개를 이용하면 측정한 공력 어드미턴스 함수를 성공적으로 근사할 수 있다. 제시된 방법을 유한요소 전교 모형에 적용하여 버페팅 해석을 수행하고, Sears 함수와 측정된 공력 어드미턴스 함수를 각각 적용하여 응답을 구한다. 서로 다른 어드미턴스 함수를 적용하여 얻은 응답에 차이에 대해서 논의한다.

A time-domain buffeting analysis considering aerodynamic admittance function is presented. The Fourier series approach (FSA) is adopted and extended to consider frequency-dependent aerodynamic admittance function and self-excited force. This adopted method is verified by comparing with a conventional method, the rational function approach (RFA). The admittance function of a bridge deck is extracted from experiments. The admittance function measured from the experiment showed difference with theoretical Sears function for airfoil cross-sections. This measured aerodynamic admittance function is approximated successfully by FSA. The introduced scheme is applied to the full FEM model of a cable-stayed bridge. Comparison of the response from the Sears function and experimentally extracted admittance function is dis cussed.