A novel analytical method for multi-modal coupled flutter in turbulence based on moment Lyapunov exponent

李雅普诺夫指数 颤振 气动弹性 力矩(物理) 物理 空气动力学 蒙特卡罗方法 李雅普诺夫函数 数学分析 统计物理学 控制理论(社会学) 应用数学 数学 经典力学 非线性系统 计算机科学 机械 量子力学 统计 人工智能 控制(管理)
作者
Jiade Zhu,Haili Liao
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (8)
标识
DOI:10.1063/5.0283739
摘要

The moment Lyapunov exponent in stochastic stability theory serves as a critical metric for investigating flutter stability in turbulence. However, theoretical analysis of the moment Lyapunov exponent remains confined to two-degree-of-freedom aeroelastic systems. For stochastic stability problems involving multi-modal coupling effects, current research still necessitates reliance on the Monte Carlo simulation, an extremely time-consuming approach, to determine the moment Lyapunov exponent. Multi-modal coupling effects and the unsteady characteristic of aerodynamic self-excited forces in flutter of flexible structures, such as long-span bridges, prove non-negligible. Theoretical expressions for the moment Lyapunov exponent of multi-modal coupled aeroelastic systems in turbulence remain unestablished in contemporary stochastic stability theory. This paper presents, for the first time, the asymptotic expansion for the moment Lyapunov exponent of the multi-modal coupled flutter system incorporating unsteady aerodynamic forces. Based on the asymptotic expansion, a novel analytical method is proposed for assessing the flutter stability of multi-modal coupled aeroelastic systems in turbulence. The proposed method is validated through a finite element model case study of a long-span suspension bridge. The numerical results demonstrate that the proposed method achieves comparable accuracy to Monte Carlo simulations in determining the moment Lyapunov exponents for a high-dimensional stochastic dynamic system of multi-modal coupled flutter, with computational efficiency improved by four orders of magnitude. This study proposes an accurate and efficient computational method for multi-modal coupled flutter analysis of aeroelastic systems in turbulence while establishing a transferable framework for determining the moment Lyapunov exponent in high-dimensional stochastic dynamic systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
合蒲发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
你的完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
sunshine完成签到,获得积分10
4秒前
GMG完成签到,获得积分10
4秒前
蓝天发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
Wlin发布了新的文献求助10
6秒前
阔达世开发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
123完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
GMG发布了新的文献求助10
9秒前
爱吃汉堡包的金鲤鱼完成签到,获得积分10
9秒前
科目三应助宋嘉新采纳,获得10
10秒前
冯大哥发布了新的文献求助10
10秒前
领导范儿应助合蒲采纳,获得10
10秒前
脑洞疼应助小铁匠采纳,获得10
11秒前
Charlie完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
上善若水关注了科研通微信公众号
12秒前
12秒前
13秒前
幽默枫完成签到,获得积分10
14秒前
张述杰完成签到,获得积分10
15秒前
zl50268发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
aaaa应助高兴的青易采纳,获得10
16秒前
ISTP发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
yiyi完成签到,获得积分20
19秒前
希望天下0贩的0应助ww采纳,获得10
19秒前
丰富的复天完成签到,获得积分10
19秒前
元元完成签到 ,获得积分10
19秒前
德古完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7364877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8973692
关于积分的说明 19075796
捐赠科研通 7009598
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3223894
关于科研通互助平台的介绍 2387657
邀请新用户注册赠送积分活动 2204726