摘要：寬高比為5∶1矩形斷面的非線性自激氣動(dòng)力研究作為鈍體空氣動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)性和前沿性研究,對(duì)鈍體斷面的非線性氣動(dòng)彈性行為分析有著重要的意義.采用節(jié)段模型強(qiáng)迫振動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn),結(jié)合模型表面同步測(cè)壓技術(shù),分析了振幅對(duì)寬高比為5∶1矩形試驗(yàn)斷面自激氣動(dòng)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(jìn)而探討了非線性氣動(dòng)力產(chǎn)生的流動(dòng)機(jī)理.試驗(yàn)及分析結(jié)果表明:5∶1矩形斷面自激氣動(dòng)力的高次諧波分量?jī)H在振幅不小于8°的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下顯著,但線性分量隨著振幅增加呈非線性變化;在豎向運(yùn)動(dòng)或在小于8°的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下,模型表面分離再附點(diǎn)位置靠近后緣且在一個(gè)周期內(nèi)保持穩(wěn)定,對(duì)應(yīng)的壓力模態(tài)為一階對(duì)稱分布,表明此時(shí)氣動(dòng)力僅由單一頻率的主渦決定;在大于等于8°的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下,一個(gè)周期內(nèi)模型表面的分離再附點(diǎn)位置主要集中在前緣,對(duì)應(yīng)的壓力模態(tài)中也同時(shí)出現(xiàn)了對(duì)稱分布的第1階和反對(duì)稱分布的第2和第3階,表明此時(shí)出現(xiàn)了多個(gè)不同頻率的主要旋渦,而頻率高于運(yùn)動(dòng)頻率的二次渦主導(dǎo)了高階模態(tài),并由此產(chǎn)生了氣動(dòng)力的高次諧波分量.