球形贮箱液体晃动等效力学模型研究

"任意激励球形贮箱液体晃动等效力学模型" 这篇论文"任意激励球形贮箱液体晃动等效力学模型"由吕敬和张明明共同撰写，主要探讨了在球形贮箱中，液体在受到任意类型激励时的晃动行为。文章采用了球形坐标系作为分析工具，这有助于更精确地描述球形容器内液体的动态行为。作者们运用了H-O（Hadamard-Oseen）原理，这是一种在流体力学中用来处理自由表面流动问题的方法，来推导液体晃动的动力学方程。方程中考虑了液体的粘性阻尼效应，这是通过引入耗散函数来实现的，以模拟液体运动过程中的能量损失。 接着，研究者利用伽辽金方法（Galerkin method）对方程进行了离散化处理，将偏微分方程转化为常微分方程组，这一步是数值求解的关键，可以将复杂的连续问题简化为可解的离散形式。通过这种方法，他们能够计算出因液体晃动产生的力和力矩。 论文进一步构建了一个等效力学模型，该模型基于弹簧-阻尼-质量系统，这个简化模型便于理解和分析。在进行等效模型分析时，他们采用了线性化动力学方程，这是因为线性化通常可以提供对小振幅振动的良好近似。依据等效原则，他们确定了在任意激励下的等效力学模型的参数，这些参数反映了实际液体晃动系统的动态特性。 最后，为了验证理论模型的准确性，作者们通过数值仿真进行了结果验证。数值仿真是一种常见的研究手段，它可以通过计算机模拟来预测模型的行为，从而检验理论分析的可靠性。关键词包括一般力学与力学基础、等效力学模型、球形贮箱以及任意激励，表明论文涉及的领域广泛，既包含基本的力学原理，也涵盖了具体的工程应用问题。 这篇论文的贡献在于提供了一种处理球形容器内液体晃动的新方法，对于航天器、石油储罐等需要考虑液体动力学效应的领域具有重要的理论和实践价值。同时，其等效模型的建立也为复杂问题的简化处理提供了新的思路。