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题名内置有水平挡板的矩形储液器非线性晃动分析
被引量：2
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作者
钟文坤
吴玖荣
傅继阳
孙连杨
黄鹏
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机构
广州大学风工程与工程振动研究中心
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第10期190-199,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(51925802,51778161)。
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文摘
该文以内置有水平挡板的矩形储液器为研究对象,对储液器的非线性晃动问题展开研究。利用势流理论和虚功原理,推导了由水平挡板引起的储液器非线性阻尼比(非线性体现于波高有关)的计算公式,同时考虑水平挡板对储液器晃动频率的影响而对非线性阻尼比计算公式进行了修正。结合液体晃动的非线性分析理论,研究了水平挡板处于不同位置、挡板长度不同时储液器的液面波高与晃动力变化情况。利用Fluent软件进行了数值模拟,并与理论模型分析的结果进行对比。结果表明:当水平挡板靠近储液器底部或长度较小时,储液器内液体的非线性晃动现象较明显,利用非线性三阶模态方程推导得到的波高、晃动力与数值模拟结果较接近,而仅考虑一阶线性响应会明显低估储液器液面波高,但其求解的晃动力却与考虑非线性值的状况基本一致;随着挡板到自由液面距离的变小或挡板长度的增大,储液器液面波高、晃动力幅值减小,液体晃动呈线性变化,说明水平挡板靠近自由液面或增大其长度时能够提高储液器的阻尼比,进而也更能抑制液体的非线性晃动。同时水平挡板逐渐靠近自由液面或长度逐渐增大时,储液器晃动频率逐渐减小,减小的幅度分别可达到5.7%~28%。
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关键词
非线性晃动
水平挡板
矩形储液器
非线性阻尼比
晃动频率
数值模拟
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Keywords
nonlinear sloshing
horizontal baffles
rectangular storage tank
nonlinear damping
sloshing frequency
numerical simulation
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分类号
TU311.3
[建筑科学—结构工程]
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