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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利浸水垂荡板控制大跨桥梁颤振的一种流固耦合数值计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120832852B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511341532.6，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权浸水垂荡板控制大跨桥梁颤振的一种流固耦合数值计算方法是由许福友;安万博;王杰;张明杰;王品卿;张占彪设计研发完成，并于2025-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本浸水垂荡板控制大跨桥梁颤振的一种流固耦合数值计算方法在说明书摘要公布了：本发明属于振动控制技术领域，提出了浸水垂荡板控制大跨桥梁颤振的一种流固耦合数值计算方法，基于计算流体动力学软件Fluent，利用动网格技术并编译UDF二次开发程序嵌入求解器计算。建立风场中刚性主梁‑吊索‑水中垂荡板耦合系统的运动控制方程，利用用户自定义函数将系统运动求解过程嵌入Fluent软件，采用刚性主梁和风场计算域交替求解、垂荡板和水体计算域同时求解的方式实现系统流固耦合求解，得到受控主梁竖向和扭转运动响应。相比物理实验，能够便捷、安全地得到各种尺寸情况下主梁、垂荡板及附近流场的运动时程数据等丰富信息，便于开展抑振机理分析，大幅降低研究难度、费用和风险。

本发明授权浸水垂荡板控制大跨桥梁颤振的一种流固耦合数值计算方法在权利要求书中公布了：1.浸水垂荡板控制大跨桥梁颤振的一种流固耦合数值计算方法，其特征在于，步骤如下： 步骤一：确定刚性主梁和垂荡板的动力学参数，建立风场中刚性主梁-吊索-垂荡板耦合系统的运动控制方程； 步骤二：在风场中刚性主梁-吊索-垂荡板耦合系统的运动控制方程的基础上构建状态方程，进而实现对刚性主梁运动的状态方程的降阶处理； 步骤三：建立刚性主梁和垂荡板的几何模型，确定三维绕流场的计算域和边界条件，划分流场网格； 步骤四：将步骤三中划分的流场网格导入Fluent软件，利用用户自定义函数将风场中刚性主梁-吊索-垂荡板耦合系统的运动控制方程的求解过程编译至Fluent软件中，采用刚性主梁和风场计算域交替求解、垂荡板和水体计算域同时求解的方式实现风场中刚性主梁-吊索-垂荡板耦合系统的流固耦合求解；在每时间步初，根据此时刚性主梁和垂荡板之间的相对位置计算吊索力，将吊索力读入Fluent软件中内嵌的六自由度求解器，求解对应时间步末垂荡板的位置并自动更新水体计算域的网格；在每时间步末，根据此时刚性主梁和垂荡板之间的相对位置计算吊索力，根据刚性主梁受到的竖向和扭转方向的气动力和吊索力采用四阶龙格库塔方法对状态方程进行时域推进，然后根据刚性主梁的最新位置更新风场计算域的网格； 步骤五：给刚性主梁施加一个初始扭转位移激励，求解激励后主梁和垂荡板耦合运动响应时程，进而评估垂荡板对刚性主梁颤振的控制效果； 其特征在于，风场中刚性主梁-吊索-垂荡板耦合系统的运动控制方程为： 1； 2； 3； 式中，、和分别代表刚性主梁竖向运动的位移、速度和加速度，、和分别代表刚性主梁绕其纵轴线的扭转位移、扭转速度和扭转加速度，和分别为刚性主梁的总质量和总质量惯性矩；和分别为刚性主梁的竖向运动阻尼系数和扭转运动阻尼系数；和分别为刚性主梁的竖向运动刚度和扭转运动刚度；和分别为刚性主梁受到的气动升力和气动扭矩；和分别为吊索施加给刚性主梁的竖向荷载和扭矩，分别表示为，，代表垂荡板的序列号，为对称布置于刚性主梁截面两侧的垂荡板中心间距，为吊索力；为号垂荡板的质量，为号垂荡板竖向运动加速度，为号垂荡板竖向运动受到的水动力；为垂荡板的重力，表示为，为重力加速度；其中，吊索力和表示为： 4 5 式中，和分别为1号和2号吊索力，和分别代表1号吊索上端点的位移和速度，分别表示为和，和分别代表2号吊索上端点的位移和速度，分别表示为和，和分别为1号和2号吊索拉伸刚度，分别表示为和，、和分别代表1号吊索的弹性模量、截面面积和长度，、和分别代表2号吊索的弹性模量、截面面积和长度，和分别为吊索拉伸阻尼比；为1号垂荡板的竖向位移，为2号垂荡板的竖向位移； 其特征在于， 将式1和式2整理为： 6； 7； 令，将式6和式7整理成如下一阶微分方程的形式，实现对式1和式2的降阶： 8 式8为风场中刚性主梁运动的状态方程，在数值模拟计算中只要获得各个时刻作用在刚性主梁上的气动力、气动扭矩和吊索力，利用四阶龙格库塔数值计算方法对式8进行时域推进，进而求得刚性主梁的位移和速度响应。

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