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针对小幅晃动的理想液体,根据钢筋混凝土矩形贮液结构的液-固耦合振动模型和数理方程理论,推导了结构内液体的速度势函数。针对winkler弹性地基的情况,应用能量原理推导了钢筋混凝土矩形贮液结构液-固耦合晃动频率的计算公式。为便于工程应用,给出了钢筋混凝土矩形贮液结构液-固耦合晃动基本频率的计算公式。结合数值算例,讨论了混凝土弹性模量、基床系数、液体密度和底板的相对厚度等对钢筋混凝土矩形贮液结构液-固耦合晃动基本频率的影响,从而为以后工程结构中钢筋混凝土矩形贮液结构的设计计算提供了理论依据。 相似文献
13.
圆柱贮箱液体非线性晃动的多维模态分析方法 总被引:1,自引:0,他引:1
将Faltinsen等提出的多维模态理论应用到求解圆柱贮箱液体非线性晃动问题中.根据Narimanov-Moiseiev的三阶渐近假设关系,通过选取主导模态以及确定它们的阶次关系,将一般形式的无穷维模态系统降为五维渐近模态系统,即描述自由液面波高的广义坐标之间相互耦合的二阶非线性常微分方程组.通过对这个模态系统的数值积分,得到了与以前的理论分析和实验结果相吻合的非线性现象.研究结果表明,多维模态方法是用来求解液体非线性晃动动力学的一个很好的工具.在我们的下一步工作中,将继续发展这种方法,用来研究更为复杂的晃动问题. 相似文献
14.
微重力环境中摆转运动引起的流体晃动力及力矩 总被引:2,自引:0,他引:2
本文以部分充液的贮箱系统作为研究对象,用数值方法计算研究了在扰动力作用下流体系统的晃动力学问题。文中给出了由于系统摆转而在流体中引起的扰动加速度的数学表达式。晃动力的计算是在与贮箱固结在一起的非惯性坐标系中,对依赖于初始与边界条件的三维非稳态偏微分方程组进行数值求解,计算了在伴随系统的摆转运动而在流体中产生的扰动加速度作用下,流体施加于贮箱上的力与力矩的波动规律。 相似文献
15.
16.
燃料消耗下充液航天器等效动力学建模与分析 总被引:2,自引:1,他引:1
在轨航天器贮腔内的液体可能表现出多种不同的运动模式, 主要包括液体相对于贮腔的整体性刚体运动、自由液面横向晃动、液体起旋后逐步发生明显的旋转晃动及液体自旋运动; 复合三自由度刚体摆晃动模型能够较为全面地描述这些液体运动模式, 同时为研究起旋阶段的液体晃动动力学问题提供了有效手段. 本文对非线性液体晃动刚体摆复合模型作进一步发展, 考虑模型等效参数随贮腔充液比的变化, 提出了变参数的刚体摆复合模型, 该模型适用于研究燃料消耗下非线性晃动类充液航天器大范围运动耦合动力学问题. 采用刚体摆复合模型对球形贮腔内的液体晃动进行等效后, 基于混合坐标意义下的拉格朗日方程推导了一类充液航天器轨道-姿态-晃动全耦合的动力学方程组, 并展开了充液航天器大角度三轴稳定姿态机动和零冲量轨道机动仿真以及航天器耦合动力学响应特性分析. 研究表明: 液体相对于贮腔的运动会造成航天器主刚体位置发生偏移, 当航天器在执行零冲量机动时, 燃料消耗会造成航天器的轨道平动速度无法收敛到零; 贮腔偏心布放时, 航天器在执行轨道机动过程中贮腔内液体易发生剧烈而且形式复杂的晃动行为, 进而可能造成航天器刚体运动的不稳定. 相似文献
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18.
钢筋混凝土矩形贮液结构的液-固耦合晃动——弹性底板 总被引:2,自引:0,他引:2
针对小幅晃动的理想液体,根据钢筋混凝土矩形贮液结构的液-固耦合振动模型和数理方程理论,推导了结构内液体的速度势函数.针对Winkler弹性地基的情况,应用能量原理推导了钢筋混凝土矩形贮液结构液-固耦合晃动频率的计算公式.为便于工程应用,给出了钢筋混凝土矩形贮液结构液-固耦合晃动基本频率的计算公式.结合数值算例,讨论了混凝土弹性模量、基床系数、液体密度和底板的相对厚度等对钢筋混凝土矩形贮液结构液-固耦合晃动基本频率的影响,从而为以后工程结构中钢筋混凝土矩形贮液结构的设计计算提供了理论依据. 相似文献
19.
20.
自由液面大晃动的流固耦合数值分析方法研究进展 总被引:2,自引:0,他引:2
本文较为全面地评述了国内外对具有自由液面大晃动的流固耦合问题的研究。在第2节,以两种典型的工程问题(石油化工储液罐抗震性和提高机理问题和液态金属快中子增殖堆主容器流固耦合问题)为背景全面评述了这类流固耦合问题的有关研究进展;文章的第3节较为深入讨论了这类流固耦合问题中所采用的分析方法(包括解析方法、半解析方法和数值方法以及问题描述的ALE格式等)和分析模型(包括位移-位移模型和多种的位移-势模型等);第4节首先从问题求解方面,说明了具有自由液面大晃动的流固耦合问题的性质和特点,然后讨论了交替求解方法及其对求解此类问题的特别适应性;最后,本文给出了这方面今后应进一步研究的问题。 相似文献