摘要：寬高比為5∶1矩形斷面的非線性自激氣動力研究作為鈍體空氣動力學(xué)的基礎(chǔ)性和前沿性研究,對鈍體斷面的非線性氣動彈性行為分析有著重要的意義.采用節(jié)段模型強迫振動風洞試驗,結(jié)合模型表面同步測壓技術(shù),分析了振幅對寬高比為5∶1矩形試驗斷面自激氣動力頻譜特性和表面壓力分布特性的影響,并借助本征正交分解分析了模型表面壓力的模態(tài)特征函數(shù),進而探討了非線性氣動力產(chǎn)生的流動機理.試驗及分析結(jié)果表明:5∶1矩形斷面自激氣動力的高次諧波分量僅在振幅不小于8°的扭轉(zhuǎn)運動下顯著,但線性分量隨著振幅增加呈非線性變化;在豎向運動或在小于8°的扭轉(zhuǎn)運動下,模型表面分離再附點位置靠近后緣且在一個周期內(nèi)保持穩(wěn)定,對應(yīng)的壓力模態(tài)為一階對稱分布,表明此時氣動力僅由單一頻率的主渦決定;在大于等于8°的扭轉(zhuǎn)運動下,一個周期內(nèi)模型表面的分離再附點位置主要集中在前緣,對應(yīng)的壓力模態(tài)中也同時出現(xiàn)了對稱分布的第1階和反對稱分布的第2和第3階,表明此時出現(xiàn)了多個不同頻率的主要旋渦,而頻率高于運動頻率的二次渦主導(dǎo)了高階模態(tài),并由此產(chǎn)生了氣動力的高次諧波分量.