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Faculté des Sciences appliquées
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Mémoire

Experimental and numerical investigations of the VIV-galloping instability of a bluff body Integration internship

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Ambrosio, Andrea ULiège
Promoteur(s) : Andrianne, Thomas ULiège
Date de soutenance : 30-jui-2025/1-jui-2025 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/23381
Détails
Titre : Experimental and numerical investigations of the VIV-galloping instability of a bluff body Integration internship
Titre traduit : [fr] Analyse expérimentale et numérique de l'instabilité VIV-galopement d’un corps non profilé
Auteur : Ambrosio, Andrea ULiège
Date de soutenance  : 30-jui-2025/1-jui-2025
Promoteur(s) : Andrianne, Thomas ULiège
Membre(s) du jury : Kerschen, Gaëtan ULiège
Mannini, Claudio 
Verstraelen, Edouard ULiège
Langue : Anglais
Nombre de pages : 60
Mots-clés : [en] Vortex-Induced vibrations
[en] Galloping
[en] Bluff body
[en] Wind tunnel tests
[en] Low damping
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie aérospatiale
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master en ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en "aerospace engineering"
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] While VIV and galloping are well investigated separately, their coupled dynamics remain poorly
understood. Experimental tests were hence conducted on a square-section cylinder in a wind tunnel to study their interaction at low Scruton numbers. The experimental results were compared to a numerical model that combines both phenomena, making use of the quasi-steady galloping theory and an unsteady fluctuating force. The goal was to assess the model’s capability to capture both steady-state and transient responses across a range of reduced velocities.
The amplitudes of oscillations were overestimated close the critical VIV velocity but good agreement
was observed between the model and experimental data at higher reduced velocities. In general, the model captured the dominant mechanisms in post-critical flow regimes, while showing limitations near the lock-in region. Regarding the transient behaviour and the build up of oscillations from rest, the model predicted the correct trend for varying airspeed and amplitude but the amplitude-dependent damping ratios were significantly underestimated. The transient trend was associated with the appearance of an even harmonic above a certain amplitude of motion. The numerical excitation force appeared to be overestimated compared to experimental measurements and the discrepancies of the model were attributed to the modeling of the unsteady aerodynamic force.
Overall, this work helps to better understand how VIV and galloping interact and how well a simple model can capture that behavior. The results showed where the model agrees with experiments and where it needs improvement.


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Auteur

  • Ambrosio, Andrea ULiège Université de Liège > Master ing. civ. aéro., fin. spéc. aer. eng.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Kerschen, Gaëtan ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Laboratoire de structures et systèmes spatiaux
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Mannini, Claudio Unifi
  • Verstraelen, Edouard ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Département d'aérospatiale et mécanique
    ORBi Voir ses publications sur ORBi








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