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2006年  第23卷  第4期

基本方法
广义协调六结点平面曲边单元研究
张涵, 龙驭球, 须寅
2006, 23(4): 1-5.
摘要:
主要运用广义协调原理,针对计算平面曲边单元的有限元算法进行了研究,并且利用点、周混合协调条件构造了三种高性能六结点曲边单元.第一、二种单元在平面直角坐标内分别采用解析试函数和完全三次多项式构造,第三种单元在六结点等参单元Q6的基础上附加广义协调泡状位移而成.这三种单元均能通过强式分片试验,并且显示了良好的计算精度和抗畸变能力.
材料三剪屈服准则研究
胡小荣, 俞茂宏
2006, 23(4): 6-11.
摘要:
在分析Tresca屈服准则和双剪屈服准则的基础上,通过考虑十二面体单元主剪面上所有三个主剪应力的共同作用,提出了材料的三剪屈服准则,并对该准则作了极限线分析、应力莫尔圆分析、中间主应力效应曲线分析和滑移面方向分析.结果表明,新准则与统一屈服准则一样表示的是一个屈服准则系列,其中Tresca屈服准则和von Mise屈服准则是该屈服准则的特例.但与双剪统一屈服准则不同,新屈服准则的极限线和中间主应力效应曲线是非线性的,能够描述材料的非线性屈服特性.另外,也克服了双剪统一屈服准则中存在的在某些特定应力状态下会得出双重滑移面并且滑移面方向会发生变化的问题.
可靠度对随机变量及失效模式相关系数的敏感度分析及其工程应用
贾超, 张楚汉, 金峰, 程卫帅
2006, 23(4): 12-16,1.
摘要:
客观存在的诸多不确定性因素使得工程不可避免地存在着风险.随着重大工程的不断涌现,人们越来越关心如何提高工程系统的安全度,降低工程结构的风险.遗憾的是如何降低工程系统的风险直至目前还没有固定的科学方法,大多是基于工程师的经验.以可靠度理论为基础,从可靠度对工程结构的某些参数的敏感性及可靠度对失效模式的相关系数入手,探讨如何从加强或削弱结构参数及失效模式间的相关性的角度出发,来进行降低结构风险的研究.给出了两个算例来说明方法在工程中的应用.
流体力学问题基于核重构思想的最小二乘配点法
史宝军, 袁明武, 宋世军
2006, 23(4): 17-21,3.
摘要:
将基于核重构思想的最小二乘配点法应用于流体力学问题,给出了离散二维不可压缩粘性流体非线性偏微分方程的最小二乘配点格式.为了检验该方法的有效性,以二维Stokes问题——Couette流动为典型算例,分别研究了正压与负压两种工况作用下Couette流动的速度分布.数值模拟结果表明,无论离散点是均匀分布还是随机分布,均给出了较准确的数值结果.
不同拉压模量及软化特性材料的球形孔扩张问题的统一解
罗战友, 夏建中, 龚晓南
2006, 23(4): 22-27.
摘要:
对于具有不同的拉压模量及软化特性的岩土类材料,提出了不同拉压模量及软化特性的控制参数,采用双剪统一强度理论推导了球形孔扩张问题的应力及位移的统一解.分析了模量、模型和软化等控制参数对球形孔扩张时的扩张压力、塑性区开展规律及应力场的影响.结果表明:圆孔极限扩张压力,塑性区的发展规律,应力场,位移场等均随着模量控制参数、模型参数及软化参数的变化而变化,因此若采用经典的弹性理论、单一的模型参数及传统的不考虑应变软化来对岩土类的工程材料进行设计计算,必会带来较大的误差.
小波基无单元法及其与有限元法的比较
吴琛, 周瑞忠
2006, 23(4): 28-32.
摘要:
分析了以小波基取代传统无单元法中多项式基的原因,阐述了小波基无单元法的基本原理,并将其与有限元法在基本思路、形函数、位移边界条件、计算精度和适用范围等方面的区别进行了比较研究,最后通过算例验证了B-样条小波基在无单元法中应用的可行性以及小波基无单元法相对于有限元法的优势.
基于模态柔度曲率的损伤检测方法
曹晖, Michael I. Friswell
2006, 23(4): 33-38.
摘要:
由于模态柔度对结构损伤的高灵敏性,各种基于模态柔度的检测指标在结构无损探伤NDE(Nondestructive Damage Evaluation)中应用较多,如模态柔度差、模态柔度改变率和均匀荷载面曲率差等.这些指标经应用验证都具有一定的有效性.在此基础上,采用模态柔度曲率的改变构建一种新的指标,称为模态柔度曲率差(MFC).尽管均匀荷载面曲率差也采用曲率,但不同的是它先将模态柔度矩阵按行加起来,再求损伤前后的曲率差.而提出的模态柔度曲率差则按列计算损伤前后模态柔度矩阵的曲率差,然后挑选每列里面最大的值作为指标.采用一个简支梁和一个四跨连续梁为算例,考虑各种损伤情况,将该指标与模态柔度差、模态柔度改变率和均匀荷载面曲率差、以及振型曲率改变率等指标进行了比较,证明了模态柔度曲率差检测损伤的有效性和优越性.
均匀流场中小曲率薄膜的气动稳定性分析
李庆祥, 孙炳楠
2006, 23(4): 39-44,5.
摘要:
对小曲率薄膜在均匀流场中的动力稳定性进行了分析.首先利用线性薄型机翼理论,将空气假定为二维的理想势流,用行波模拟薄膜振动形态推导了薄膜振动的特征方程,从而讨论了薄膜的失稳类型和失稳阶段.为了确定薄膜一阶失稳时的风速,进一步用涡旋面代替风与薄膜表面之间的微小厚度边界层来推导薄膜表面所受的气动力表达式;同时用有限形式的正弦波近似模拟薄膜一阶失稳构型,通过能量守恒原理和牛顿法迭代法求解薄膜振动的最大幅值;根据气动力与薄膜自重和惯性力之间的动力平衡关系获得了薄膜一阶失稳时的临界风速.
等厚双层涂层材料受切向集中力作用的三维理论解
李华波, 许金泉, 杨震
2006, 23(4): 45-51.
摘要:
基于三维弹性问题Papkovitch一般解和半无限体表面受切向集中力作用的基本解,通过利用镜像点方法和Dirichlet等值性原理,推导了等厚双层涂层材料受切向集中力作用的显式理论解.该理论解是以固定在各镜像点上的局部坐标系下的位移函数的形式给出的.由于载荷点通过涂层自由表面和界面的反复映射,可产生无穷多个镜像点,但最后的数值验算表明,我们只需考虑有限个镜像点,即可获得足够精度的解,这不仅说明推导的正确性,而且也表明只有前面几个镜像点的位移函数才对结果有较大影响.该理论解还可用作格林函数,进一步求解复杂问题的理论解.
基于内变量损伤模型的复合材料板的后屈曲分析
傅衣铭, 王永, 杨金花
2006, 23(4): 52-57.
摘要:
基于Talreja张量内变量损伤模型,建立了复合材料单层板平面应力问题的损伤本构关系,进而导出了具初始挠度的考虑损伤效应的复合材料单层板的非线性压屈平衡方程.然后,将未知函数在空间上应用有限差分法离散,在时间上等分为小的时间段,且所有非线性项被线性化,整个问题采用迭代法求解.数值结果表明,损伤将导致结构刚度不断削弱,板的后屈曲变形将随着时间的增加而增加.
响应面法在结构体系可靠度分析中的应用
熊铁华, 常晓林
2006, 23(4): 58-61.
摘要:
一个失效模式由许多的失效单元构成,它是一个并联系统;而所有的失效模式构成一个串联系统.整个结构体系可看成是许多并联系统(失效模式)组成的一个串联系统.首先,利用基于响应面的随机有限元法来获得失效模式中各个单元的极限状态方程,这些方程都是二次多项式;第二步,利用结构可靠度分析中的几何法得到这些方程的等效线性化方程从而可逐步得到该失效模式的等效线性化方程;第三步,计算各失效模式间的相关系数;最后,由Ditlevsen界限法来计算结构的体系可靠度.算例表明,利用该方法来获得大型、复杂结构的体系可靠度具有高效、实用的特点.
微分对接条件对次谐共振影响的研究
顾致平, 和兴锁, 方同
2006, 23(4): 62-66.
摘要:
根据模态综合法并借助二阶非完整约束系统的Routh型方程,建立了考虑全部代数和微分对接条件下,非线性转子—支承系统的运动微分方程.然后采用一种新的等效线性化技术,求解系统的次谐共振,大大简化了分析过程并提高了计算效率.通过对对接条件之作用的定量研究,结果表明:微分对接条件对次谐共振影响较大,而由不独立的微分对接条件转化得来的代数对接条件,对次谐共振影响很小;考虑微分对接条件,能明显提高方法的收敛速度.因此,应当考虑微分对接条件,尽管这会增加推导工作量和综合后矩阵的阶数,但并不影响计算效率.
土木工程学科
铅剪切阻尼器的阻尼力模型与设计
李冀龙, 欧进萍
2006, 23(4): 67-73.
摘要:
基于理想弹塑性本构关系,推导了铅剪切阻尼器的两个阻尼力模型.根据能量原理,考虑剪切变形均匀性假设,横截面各点剪应力同时屈服,得到了均匀变形阻尼力模型(均匀模型).依据剪应力分布规律和变形连续性条件,引进一个剪应变分布函数,用来描述剪切屈服后剪应变随屈服区扩展的变化规律,通过横截面剪力平衡方程,确定了非均匀变形阻尼力模型(非均匀模型).两个理论模型的滞回曲线与Robinson SeismicLtd公司的实验曲线进行比较.结果表明,小位移时非均匀模型能精确模拟实验曲线,而均匀模型的计算结果明显大于实验数据;大位移时二者均与实验曲线吻合较好.证明了非均匀模型的极限阻尼力是均匀模型的最大阻尼力(屈服剪力).以极限阻尼力和屈服位移为参数,给出了阻尼器的设计方法.
温度对结构钢材裂纹尖端张开位移(CTOD)的影响分析
王元清, 武延民, 石永久, 江见鲸
2006, 23(4): 74-78.
摘要:
裂纹尖端张开位移(CTOD)与钢材的弹性模量、屈服强度、几何条件和荷载大小等因素有关.结构钢材的相关力学指标随着温度发生变化,因此温度变化也会改变CTOD的数值.从含穿透缺口无限大受拉平板的Dugdale-Barrenblett模型(D-B模型)出发,推导出了温度对裂纹尖端张开位移影响规律的基本公式,并把分析进一步扩展到含跨中裂纹的三点弯曲试样.并对带跨中裂纹的三点弯曲试样进行了有限元分析和低温试验,其结果和公式进行了对比.结果表明,CTOD值随着温度降低而减小,温度对CTOD的影响程度与裂纹尖端的塑性发展程度有关.
型钢混凝土结构ANSYS数值模拟技术研究
杨勇, 郭子雄, 聂建国, 赵鸿铁
2006, 23(4): 79-85,5.
摘要:
采用ANSYS程序对6个型钢混凝土梁试件的受力性能进行非线性有限元数值分析,对型钢混凝土结构数值模拟中混凝土和钢材材料模型定义、有限元建模、钢筋单元生成及后处理等关键技术进行系统研究.着重对型钢混凝土粘结滑移性能的数值模拟技术进行了研究.采用由ANSYS程序单元库中非线性弹簧单元combination-39组成的三维连接单元模拟型钢混凝土在不同部位及不同方向上的界面相互作用,建议了非线性弹簧单元粘结力-滑移曲线与型钢混凝土粘结滑移本构关系的转换技术,并提出了生成非线性弹簧单元的实用方法.最终形成考虑粘结滑移的型钢混凝土数值模拟技术.型钢混凝土梁数值模拟结果与试验结果吻合较好,表明所建立型钢混凝土结构ANSYS数值模拟技术合理、可行,可适用于基于ANSYS程序的型钢混凝土结构有限元数值模拟和受力性能深入研究.
斜风作用下大跨度斜拉桥双悬臂状态抖振性能
朱乐东, 王淼, 郭震山, 丁泉顺
2006, 23(4): 86-92.
摘要:
通过气弹模型风洞试验对斜风作用下湛江海湾大桥施工阶段最长双悬臂状态的抖振性能进行了研究,结果显示:对于大跨度斜拉桥梁抖振响应法向风不一定是最不利的情况;抖振响应随风偏角呈非单调变化,最大值可能在0°~15°风偏角范围内发生;抖振响应随风速的增加近似地按两次曲线增加,并且基本固有模态对抖振响应的贡献占到了主要成份;最长双悬臂状态塔顶纵向抖振响应显著地大于裸塔塔顶纵向抖振响应,而两者随风偏角的变化形态也互不相同.试验和分析结果的比较表明,只要解决好诸如气动导纳等气动参数的取值问题,可以对大跨度桥梁抖振响应作出合理的理论预测.
钢筋混凝土的热应力分析
包亦望, 黄鹏飞, 姚燕, 韩燕飞
2006, 23(4): 93-98.
摘要:
基于热力学和材料力学,分析了在盐冻循环、钢筋锈蚀与弯曲荷载协同作用下钢筋混凝土梁试样内部的热应力和机械应力分布及其损伤演变的规律,导出了钢筋混凝土在循环变温过程中不同方向的热应力的一般性计算公式及分布状态以及四点弯曲荷载下钢筋和混凝土各自承受的应力状态.分析结果表明温度应力沿梁试样长度方向非均匀分布,而弯曲应力与钢筋和混凝土的弹性模量之比有关.研究表明混凝土在盐冻循环、钢筋锈蚀与弯曲荷载协同作用下的损伤失效机理是温度疲劳导致的混凝土损伤以及腐蚀液渗透导致钢筋锈蚀共同作用引起的.
岩样单轴压缩峰后泊松比理论研究
王学滨
2006, 23(4): 99-103.
摘要:
研究了单轴压缩岩样应变软化阶段侧向应变与轴向应变的比值(峰后泊松比)的变化规律.岩样的塑性变形假设根源于塑性应变局部化.岩样的轴向及侧向变形被分别分为两部分:弹性变形(由虎克定律描述)及由局部化引起的塑性变形(由梯度塑性理论及几何关系确定).应变软化阶段的轴向应变-侧向应变曲线、轴向应力-轴向应变曲线及轴向应力-侧向应变曲线都得到了实验验证.在峰值强度时,峰后泊松比等于峰前泊松比.当压缩应力降至零时,峰后泊松比达到临界值.该临界值可能比峰前泊松比大,也可能比它小.峰后泊松比还和试件尺寸有关,这与峰前泊松不同.峰后泊松比与轴向压应力之间的关系可能是一条直线,也可能是上凸的,或上凹的.这取决于岩石的本构参数(弹性模量、剪切及软化模量、剪切带宽度及峰前泊松比)、试件的结构尺寸(试件宽度及高度)及剪切带倾角之间的关系.
土工合成材料加筋边坡剪切屈服区特性和破坏模式
魏红卫, 喻泽红, 邹银生
2006, 23(4): 104-108.
摘要:
用有限元分析方法模拟筋材与土的相互作用,分析加筋边坡的稳定性,研究边坡加筋后剪切屈服区特性和破坏模式的变化,以及加筋层数和筋材拉伸模量的影响.结果表明,加筋后边坡的剪切屈服区和破坏模式发生改变,筋材拉伸模量和加筋密度不同,加筋边坡的破坏形态也不相同.筋材拉伸模量过低时,加筋边坡的剪切屈服区与素土边坡接近,加筋的稳定效果不明显,即便增大加筋密度对边坡安全系数的提高也不大;随着筋材拉伸模量增大,加筋的稳定作用增强,且随加筋层数增加,边坡的剪切屈服区宽度增宽,并向边坡内部和基础发展;对于加筋密度相同的加筋边坡,随着筋材拉伸模量的增大,边坡将呈现三种典型的破坏模式.
钢筋混凝土烟囱预应力环箍加固效应研究
易贤仁, 陶高梁, 胡在良
2006, 23(4): 109-113.
摘要:
钢筋混凝土烟囱经预应力环箍加固后,在烟囱筒壁外表面与环箍接触处产生了一周沿环向均匀分布的径向压力.用圆柱壳理论导出了径向压力在筒壁中产生的环向压力、环向压应力、压力影响高度的计算公式,环向压应力呈曲线分布.数例计算结果表明:环向压应力值在环箍作用处最大,约为-1.0MPa,且随着环箍位置增高而增大,在压力影响高度起止点处衰减为零;压力影响高度随着环箍位置增高、半径变小而减小,平均值约为2.8m;根据压力影响高度,即可计算上下两道环箍之间的合理距离.
细长偏心受压钢筋混凝土杆件的强度失效及稳定失效极限承载力分析
魏巍, 杜静, 白绍良
2006, 23(4): 114-119.
摘要:
在研究了细长偏心受压钢筋混凝土杆件强度失效及稳定失效规律的基础上,明确了钢筋混凝土偏心压杆在考虑二阶效应和不考虑二阶效应时的非线性强度失效特征及设计准则;并通过非线性有限元模拟分析,给出了细长钢筋混凝土压杆的极限承载力表达式以及由此确定的双控设计法.
碾压混凝土坝温度和应力仿真计算的非均质层合单元法
朱岳明, 马跃峰, 王弘, 张建斌
2006, 23(4): 120-124,.
摘要:
碾压混凝土坝由于施工层薄,给大坝非稳定温度和温度应力的计算带来了困难,按常规算法会有超常的解题规模和巨大的计算工作量.针对这个问题,在“非均匀单元方法”和“虚拟层合单元法”的基础上,提出的“非均质层合单元法”能够大大地降低计算规模和提高解题的效率,在理论上又较为圆满地实现了碾压混凝土坝成层非均质单元的数学处理,基本上解决了碾压混凝土坝温度应力进行精细和高效率地仿真计算的复杂问题.
框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构分析的状态空间法
胡启平, 张华
2006, 23(4): 125-129.
摘要:
采用沿高度方向连续化的方法,建立了框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构协同分析的连续化计算模型.将沿结构高度方向的坐标模拟成时间坐标,导出了问题的状态空间表达式,用状态空间理论的方法求出了状态向量表达式,由结构的边界条件可求出初始状态向量,从而得到了结构各单元的侧移与内力.给出了数值算例,并与其他算法的结果进行了比较.这种结构计算方法计算量小,精度较高,便于应用,能方便地推广应用于变截面建筑结构.
三向类网架结构弯曲和振动分析的分解刚度法
张文福, 刘文洋, 赵文艳, 姚芳
2006, 23(4): 130-133,.
摘要:
把三向类网架结构简化为夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析.基于分解刚度思想提出了三向类网架(三角锥网架、三向网架)静力分析和固有振动分析的方法,给出了简便实用的计算公式.通过有限元法的验证,表明了分解刚度法作为一种简化的计算方法,其精度是比较高的,绝大多数的误差都小于5%.可以应用于工程结构设计,便于快速得出网架结构挠度和内力的计算结果及分布规律.此外,与其它的计算方法相比其计算公式大大简化了.
钢筋混凝土异形柱双向偏心承载力高效算法与程序设计
管仲国, 黄承逵, 王丹, 石文龙
2006, 23(4): 134-139,.
摘要:
异形柱结构的发展需要一种高效、精确的承载力求解方法.目前常用的数值积分方法是将截面剖分成二维网格来进行求解,这种方法虽然比较精确,但往往存在计算速度与计算精度之间的矛盾,尤其是计算包含大量构件的结构体系.针对这一问题提出了新的截面数值积分算法.新算法采用特殊的单元剖分技术,实现了有限元法与单元内部解析求解法的有机结合,并且通过构造新的迭代变量加速了迭代运算的过程.与以往算法的对比分析表明,新算法具有更高的运算速度、运算精度以及更为广泛的适用性.
基于退化梁单元的混凝土结构徐变分析
向天宇, 童育强, 赵人达
2006, 23(4): 140-143.
摘要:
应用退化梁单元分析了混凝土结构的徐变问题.在实际混凝土结构中,混凝土结构的徐变与混凝土开裂等非线性行为存在相互耦合作用.退化梁单元采用了三维结构的几何和物理方程,结合分块积分技术,可以方便地模拟钢筋混凝土结构的各种非线性行为.应用Trost-Bazant方法,建立了退化梁单元混凝土结构徐变分析计算方法.算例分析表明了计算结果的正确及在实际混凝土结构徐变分析中计入非线性行为的必要性.
其他工程学科
利用参照轨道要素设计卫星编队轨道
王虎妹, 李俊峰, 杨卫
2006, 23(4): 144-148,.
摘要:
利用球面几何方法,引入参照轨道要素概念,给出其定义,并推导了用其描述的从星相对运动方程的精确形式.在主星偏心率为零时,根据编队飞行中相对轨道倾角很小的特点,对相对运动方程进行简化并分析相对运动的特征.设计了由一颗主星和六颗从星构成合成孔径静止侦察卫星的编队应用,给出编队队形特征和主星的轨道参数,从相对运动方程计算出编队中的六颗从星的轨道要素.数值仿真结果表明:简化的方程具有很高的精度,对编队队形设计问题完全适用.
面外弯矩下含局部减薄缺陷三通的塑性极限载荷分析
凌峰, 陈钢, 王飞, 刘应华
2006, 23(4): 149-154.
摘要:
采用弹塑性有限元方法,计算分析并验证了面外弯矩下无缺陷等径三通的塑性极限载荷,同时针对含局部减薄缺陷等径三通,系统地分析了局部减薄缺陷的尺寸、位置等因素对等径三通的塑性极限载荷的影响,得到了局部减薄对等径三通塑性极限载荷的影响规律,并分析了含局部减薄等径三通在面外弯矩下的典型失效模式,研究结果可为含局部减薄缺陷等径三通结构设计和安全评定提供理论依据.
弹体侵彻陶瓷/金属复合靶板问题的研究
张晓晴, 杨桂通, 黄小清
2006, 23(4): 155-159.
摘要:
针对弹体侵彻陶瓷/金属复合靶板的问题,将弹体的墩粗变形、陶瓷面板碎裂及陶瓷锥的形成变化和金属背板的变形结合起来,建立了可变形弹体垂直侵彻陶瓷/金属靶板的理论分析模型.利用大型非线性有限元程序LS-DYNA3D,对平头弹侵彻陶瓷/金属复合靶板的问题进行数值模拟,得到了陶瓷/金属复合靶板受弹体侵彻的变形过程.最后给出了典型位置的位移随时间的变化曲线,理论模型分析结果和数值模拟结果与实验结果进行了对比,吻合很好.说明理论分析模型的正确性和数值模拟结果的可靠性,可以为复合靶板的设计提供有利依据.
水平井水压致裂裂缝非平面扩展模型研究
张广清, 陈勉
2006, 23(4): 160-165.
摘要:
水平井筒附近应力场分布复杂,往往造成水力裂缝转向,但目前对于水平井筒附近水力裂缝空间转向规律的认识还不够深入.为了研究水平井筒附近水力裂缝的三维延伸规律,基于最大拉伸应力准则和拉格朗日极值法建立了水平井筒附近水力裂缝空间转向模型,用于分析三向地应力和井筒内压作用下水平井筒水力裂缝的起裂位置和扩展形状.根据此模型,编制了数值计算程序.针对所建立的理论模型,在真三轴水力压裂模拟装置上采用岩石试样进行了物理模拟,模型计算结果与物理模拟结果基本一致.通过模拟计算和物理试验,得到了井筒附近水力压裂裂缝空间转向的基本规律.研究结果表明,水平井井筒附近水力裂缝的空间转向确实存在,裂缝转向前的距离随井筒方位角增加而增加,但增加幅度大致在3倍井筒直径的范围内.
层合板中压电作动器最优厚度和嵌入位置研究
王锋, 唐国金, 李道奎
2006, 23(4): 166-171,.
摘要:
研究了压电结构中压电片厚度和嵌入深度的优化问题.首先给出了压电层合板的高阶耦合分析模型;然后以不受约束的含压电铺层复合材料板为代表,在压电层厚度方向施加电场时板自由变形,假设板任意微元横截面上内力为零,以其弯(扭)曲曲率最大为优化目标,建立了求解压电片最优厚度和嵌入深度问题的约束优化模型.最后分别以各向同性板中嵌入各项同性压电片和复合材料板中嵌入各向异性压电片为例进行了分析,绘出了目标函数的三维曲面图及等高线图,结果表明压电片的作动效能与其厚度和嵌入位置密切相关,而最优厚度和嵌入位置是由压电片和基体的材料特性决定的.
电磁体积力作用下的圆柱绕流实验研究
周本谋, 范宝春, 陈志华, 叶经方, 丁汉新, 靳建明
2006, 23(4): 172-176.
摘要:
利用电介质溶液中圆柱体侧表面附近分布的电磁场产生电磁体积力,作用于流体边界层,从而控制圆柱绕流.电极与磁极交替分布的电磁场激活板包覆在圆柱体表面置于流动的电解质溶液中,产生的电磁力沿圆柱体表面分布,可以改变流体边界层结构.在流体边界层上电磁体积力的作用下,圆柱绕流分离点可以在前驻点和后驻点之间变动,产生不同的控制效果.调整电磁场的时空分布控制参数,电磁体积力能连续控制圆柱绕流、尾流涡街的形态,具有明显的消涡与增涡控制效应;具有较好的减震、减阻控制效果;具有制动控制效应.