摘要：寬高比為5∶1矩形斷面的非線性自激氣動力研究作為鈍體空氣動力學的基礎性和前沿性研究,對鈍體斷面的非線性氣動彈性行為分析有著重要的意義.采用節段模型強迫振動風洞試驗,結合模型表面同步測壓技術,分析了振幅對寬高比為5∶1矩形試驗斷面自激氣動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特征函數,進而探討了非線性氣動力產生的流動機理.試驗及分析結果表明:5∶1矩形斷面自激氣動力的高次諧波分量僅在振幅不小于8°的扭轉運動下顯著,但線性分量隨著振幅增加呈非線性變化;在豎向運動或在小于8°的扭轉運動下,模型表面分離再附點位置靠近后緣且在一個周期內保持穩定,對應的壓力模態為一階對稱分布,表明此時氣動力僅由單一頻率的主渦決定;在大于等于8°的扭轉運動下,一個周期內模型表面的分離再附點位置主要集中在前緣,對應的壓力模態中也同時出現了對稱分布的第1階和反對稱分布的第2和第3階,表明此時出現了多個不同頻率的主要旋渦,而頻率高于運動頻率的二次渦主導了高階模態,并由此產生了氣動力的高次諧波分量.