共查询到20条相似文献,搜索用时 31 毫秒
1.
Dewar瓶内液体晃动的近似计算方法 总被引:1,自引:0,他引:1
本文研究Dewar瓶内液体的晃动特征问题,将液体晃动的微分方程边值问题转换为具有积分形式的泛函极值问题,在此基础上建立了旋转对称容器液体晃动特征问题的有限元数值计算方法和通用程序,并计算了Dewar球,球腔,圆柱腔液体的晃动固有频率,结果显示了Dewar瓶综合了球腔和圆柱腔液体晃动的特征,它将液体晃动频率控制在一窄带范围之内。利用该程序,本文又计算了Dewar瓶液体晃动的单摆模型,为了便于工程应用,本文提出了一种对Dewar瓶建立等效圆柱容器液体晃动模型的方法,给出了模型的参数变换公式,从而可以通过对圆柱窝器液体晃动的解析计算得到Dewar瓶的液体晃动结果。利用数值计算结果,本文验算了近似计算方法的有效性和近似程序。 相似文献
2.
液体三维晃动特征问题的有限元数值计算方法 总被引:3,自引:1,他引:3
本文采用有限元方法数值求解任意刚性容器内液体三维晃动的固有频率和模态。通过建立液体晃动特征问题的泛函极值原理,编制了四面体等参单元有限元程序,计算了平放圆柱腔内三维液体晃动的特征频率,并将矩形容器、球腔、带“十”字隔板球形容器内的液体三维晃动计算结果与解析解、实验结果和二维有限元数值解进行了比较,程序的正确性得到了验证。 相似文献
3.
在文[1]的基础上,本文进一步研究了微重力状态下旋转对称刚性容器中液体的晃动响应问题,导出了液体晃动响应的计算公式。最后,对圆柱形容器作了具体计算,并将计算结果与实验数据进行了比较。 在文[1]中,已给出了微重力状态下旋转对称刚性容器中液体的静正自由液面及固有晃动频率的计算方法,在此基础上,现进一步研究其动态响应问题。 相似文献
4.
微重力环境下慢自旋充液容器内的液体晃动 总被引:2,自引:0,他引:2
本文研究在表面张力作用下自旋刚性容器内的部分充液液体的自由晃动问题。采用Pfeiffer方法建立了液体自由晃动特征值边值问题,利用边界元法数值求解晃动的特征频率和模态,分别计算给出球腔内的液体晃动关于充液比、微重Bond数和自旋Bond数的特征叛率曲线。 相似文献
5.
6.
在航天、航空和建筑工程中经常需要准确计算容器内有自由面液体的晃动固有模态和受激晃动响应.工程贮液容器一般是对称轴在铅直方向的轴对称体,其中大部分还是旋成体.通常可以将容器视为静止或运动的刚体.在必须计及容器壁的弹性变形运动和液固动力耦合效 ... 相似文献
7.
本文讨论微重力场中带球面隔板的球腔内液体晃动问题。选择Legendre函数作为Ritz方法的基函数,计算液体的自由晃动及腔体横向振动激励的受迫振动。计算结果表明,自由晃动频率随隔板位置的下降而趋于升高。液体晃动的动力学效应可用等效的质量—弹簧系统模拟。 相似文献
8.
现代航天器通常携带大量的液体推进剂, 在航天器的姿态发生变化的过程中, 由于惯性力和重力的作用, 可能会导致液体燃料发生剧烈晃动, 由此产生附加的晃动力会对航天器造成重要影响. 为了得到液体晃动的规律并满足星载计算机实时计算的要求, 本文研究并验证了一种用于等效液体大幅晃动的动力学模型. 首先将液体大幅晃动运动脉动球模型MPBM推广到重力环境中, 通过脉动球的牛顿?欧拉动力学方程和“呼吸运动”过程中能量关系式, 推导出晃动力法向分量的表达式. 同时, 引入不参与晃动的液体的等效模型, 使得液体质心位置的计算更加准确. 通过和文献中实验数据以及CFD软件的计算结果进行比较, 分别验证了推广的MPBM模型在大幅晃动、零动量机动工况下的有效性, 并基于该等效模型, 研究了脉冲激励的不同时序对航天器中液体晃动响应的影响. 最后, 设计并搭建了用于精确测量液体晃动力的实验平台, 验证了MPBM模型在等效非球形储箱的液体晃动时也同样可以很好地反应出晃动力的变化趋势. 本文的研究工作对进一步研究重力环境中充液航天器刚–液耦合动力学行为具有重要的参考价值. 相似文献
9.
对表面活性物质对液体晃动阻尼
的影响进行了理论分析, 针对液体小幅自由晃动对表面活性物质耗散阻尼计算公式进行了推
导. 在此基础上提出了结合液体晃动有限元计算的表面活性物质耗散阻尼的数值计算方法.
通过将算例结果与实验值和理论分析结果进行比较, 数值方法的有效性得到了验证. 相似文献
10.
俯仰激励下三维液体大幅晃动问题研究 总被引:13,自引:2,他引:11
主要研究俯仰激励下三维液体大幅晃动问题,将任意Lagrange-Euler法
(arbitrary Lagrange-Euler, ALE)运动学描述引入到Navier-Stokes方程中,推导了俯仰激励下液体大幅晃
动数值模拟计算公式,并利用Galerkin加权余量法推导了有限元数值离散方程和分步有限
元计算格式,采用ALE分步有限元方法对圆筒形贮腔中的液体大幅晃动进行了数值模拟计
算. 得到了波高、晃动力及晃动力矩等晃动特性的时间变化历程,并对结果进行了分析,揭
示了俯仰激励下三维液体大幅晃动问题的非线性现象. 相似文献
11.
考虑低重环境下由于表面张力的影响使得圆柱贮箱内液体呈现弯曲自由液面的情况,以俯仰激励下液体晃动的占优模态振型函数为晃动速度势的基函数,利用傅里叶-贝塞尔级数对贮箱受俯仰激励时的自由液面处的运动边界条件进行展开,得到能描述晃动系统本质的广义状态方程,并分别给出了固有频率、晃动波高、晃动力和晃动力矩等晃动特征的计算方法. 通过具体算例得到了俯仰激励下贮箱内液体晃动特征的动态响应,同时验证了文中方法的收敛性、可行性和正确性. 相似文献
12.
13.
三维液体非线性晃动及其复杂现象 总被引:5,自引:1,他引:5
主要讨论三维液体非线性晃动问题 。将ALE(任意的拉格朗日-欧拉)运动学描述引人到Navier-Stokes方程的分步有限元计算格式中;在时间域上采用分步离散方法中的速度修正格式,利用Galerkin加权余量方法得到了系统的有限元离散方程;推导了考虑表面张力效应时有限元边界条件的弱积分形式;模拟了三维液体的非线性晃动问题,得到了一系列三维液体非线性晃动的复杂现象.进一步模拟了考虑表面张力效应以及在微重力环境下三维液体的非线性晃动,揭示了考虑表面张力效应以及在微重力环境下液体非线性晃动的重要特征.井将所得结论与现有的实验结果进行了比较.从而证实了该方法的有效性与正确性. 相似文献
14.
微重力作用下旋转轴对称容器内液体静表面形状分析 总被引:2,自引:0,他引:2
)引言随着液体火箭和充液卫星的不断发展,在失重或微重环境下,容器内液体晃动问题引起了普遍的重视。理正从理论与实验两方面进行研究。一般地说,在静平衡液面上提出边界条件比较方便;对于微重情况,自由液面已不 ... 相似文献
15.
16.
三维液体非线性晃动动力学特性的数值模拟 总被引:7,自引:0,他引:7
主要讨论圆筒形贮腔中三维液体非线性晃动问题,将任意的拉格朗日-欧拉(即ArbitraryLagrangian-Eulerian,简称ALE)运动学描述引入到Navies-Stokes方程中,在时间域上采用一种速度和压力的分步计算格式进行时间离散;在空间域上利用Galerkin加权余量法对系统方程进行数值离散;得到了数值计算粘性不可压液体非线性晃动的ALE分步有限元法的计算格式,推导了三维液体自由液面上结点法向矢量的数值计算方法,模拟了圆筒形贮腔(包括带圆环形隔板的圆筒形贮腔)中三维液体的非线性晃动;并得到了一些重要的非线必不知所云 性,通过数值模拟结果与实验结果的比较,证明实了本文方法的可靠性与有效性。 相似文献
17.
18.
19.
为了得到微重力下液体晃动的特性,晃动模态用具有水平静液面的液体晃动模态近似. 液体晃动取前5 个重要模态,用Lagrange 方程推导了横向力作用下液体晃动和航天器结构的无量纲的耦合动力学方程并进行数值模拟. 模拟了液体晃动模态随外力振幅和频率变化产生的分岔现象,并分析了系统参数,如Bond数、接触角、接触角迟滞、充液高度、频率比、质量比以及外力的周期形式和方向等对晃动模态的分岔的影响. 相似文献
20.
本文对常重条件下自旋容器内液体的对称和任意阶反对称晃动建立了边界元算法,引入了两种调和函数以确定边界元系数矩阵的主对角元,并且提出了一种对计算机程序的正确性和数值解近似程度的考核方法。 相似文献