利用SOLIDWORKS Flow Simulation還原虎門大橋為何抖動?

虎門大橋抖動發生背景

2020年5月5日，網友爆料稱虎門大橋發生異常抖動，從拍攝的視頻來看大橋的橋面在大風影響下像波浪一樣起伏不定，隨後大橋被關閉。

解釋大橋為什麼會抖動呢？

早在1940年，著名的塔科馬大橋就以親身經歷給我們展示了這種抖動的原因，具體感興趣的朋友可以自行搜索，而當時的設計者萊昂·莫伊塞夫的職業生涯也走到了盡頭。

利用SOLIDWORKS Flow Simulation還原虎門大橋為何抖動？

一、我們打開SOLIDWORKS，加載SOLIDWORKS Flow Simulation；

二、打開大橋模型（縮小版交易大橋模型）；

三、把不必要的特徵壓縮掉，只留橋面，我們在SOLIDWORKS Flow Simulation裡新建算例，利用嚮導，非常簡單，條件如下：

（1）單位系統選擇全部默認，下一步；分析類型如下：

（2）默認流體選擇空氣：

（3）最後，初始條件我們選擇X方向速度為12m/s，相當於6級風左右；

（4）SOLIDWORKS Flow Simulation自動為我們生成算例樹，我們把計算域更改為2D平面，大致設置計算域大小，如下圖：

接下來，我們插入全局目標，就是我們想知道的結果，在這裡，插入一個X方向的速度，就完成了；其他我們不做調整，直接計算，來看SOLIDWORKS Flow Simulation給我們一個什麼結果。

通過結果，我們可以看出，風從橋上下兩面通過而產生的這個現象就是卡門渦街，而為了避免卡門渦街的危害，新橋都已經採用桁架梁結構。

通過簡化模型的運算，我們看到了仿真運算的另一面，就是設計驗證的重要性，用SOLIDWORKS Flow Simulation 5分鐘即可完成驗證，從而避免重大問題出現。