非轴对称贮箱液体晃动的等效力学模型

作     者：李青 马兴瑞 王天舒 LI Qing;MA Xing-rui;WANG Tian-shu

作者机构：清华大学航天航空学院北京100084 中国航天科技集团公司北京100037 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2011年第32卷第2期

页      面：242-249页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：三维液体晃动 等效力学模型 有限元方法 数值验证 

摘      要：针对非轴对称贮箱液体晃动问题,从一般意义上推导了作三维运动的任意三维贮箱内液体晃动的等效力学模型,采用有限元方法建立计算等效力学模型参数的数值算法,利用矩阵相似变换的性质分离液体零频以消除液体刚度矩阵的奇异性,从而将等效力学模型参数的计算归结为广义特征值问题和线性代数方程组的求解,具有较高的计算效率。通过非轴对称贮箱液体晃动的算例说明,不同的等效晃动方向可能不正交,晃动平面可能不过液体质心,因此非轴对称贮箱液体晃动的等效力学模型比轴对称贮箱液体晃动的更加复杂。最后以三棱柱形充液贮箱为例,采用商用CFD(计算流体动力学)分析软件FLOW-3D验证了在贮箱作典型三维运动时等效力学模型的有效性。