【摘 要】
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本研究采用浸没边界方法对一点固定的弹性环在均匀来流中的拍动问题进行数值模拟，并发展了一种罚函数方法来保持圆环内的体积守恒。通过改变弹性环的张力系数或弯曲刚度，发
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本研究采用浸没边界方法对一点固定的弹性环在均匀来流中的拍动问题进行数值模拟，并发展了一种罚函数方法来保持圆环内的体积守恒。通过改变弹性环的张力系数或弯曲刚度，发现了两种不同的拍动模态，拍动模态的变化会产生流动阻力的跳跃。通过流动显示发现不同拍动模态对应不同的涡脱落形式。此外，本研究还首次在数值模拟中观察到了弹性环拍动的迟滞效应，即在一定的流速条件下弹性环会呈现双稳态，其拍动状态依赖于初始偏转角，并对其物理机制进行解释。此外，不同于以往的双稳态特性，即静止状态和拍动状态，本研究还观察到了在一定展弦比条件下弹性环两种拍动状态共存的情形，其幅值取决于初始偏转角。
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