文档介绍：关键词:充液系统弓纫禾錴多带隔鬈笋箱,有限季方法的前处理功能,实现了充液容器任意三维形状的皇垂圆搭的划分,三维充液容器内液体晃动通用程序的开发及应用摘要建立了通用性较强的液体三维晃动特征问题的计算程序。在三维晃本文研究求解液体三维晃动固有频率和模态的数值计算方法,动核心计算模块的基础上,利用大型工程动力学分析软件并成功将那按砉δ苡牖味诵募扑隳?榻辛肆唇樱现了程序通用性的要求。本文对液体三维晃动程序进行了大量的考核,并利用这一程序数值研究了具有三维特征的平放圆柱容器内的液体晃动特征问题和带“十”字隔板容器的液体晃动特征问题。海交通大学碳貉宦畚
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学位论文原创性声明学位论文作者签名:拼=煌ù笱’母父遗大学本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:加独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。阩月二乙日
指导教师签名:包毙绍保密口,在一年解密后适用本授权书。学位论文作者签名:日期:抛阹月H。上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,描等复制手段保存和汇编本学位论文。同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫本学位论文属于不保密口。朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭日期:瓸年隆!H
第一章绪论引言尤其是充液飞行器的出现,促进了对此问题的研究⋯。而在这些充液系统中充液刚体为主,本文中所研究的充液系统也指充液刚体系统。体推进剂的晃动,贮液车箱由于启动或刹车引起的箱内液体的晃动,地面大型研究和求解液体自由晃动特征问题的重要性主要表现在以下两个方面:究液体晃动固有频率和特征模态;锰卣髂L怨钩梢禾迨芷然味哪早在十九世纪起就有许多著名的数学力学家对充液系统动力学做过研究,但早期的研究基本上是纯理论的探讨,实际应用较少,只是近几十年来由于出现了许多充液运动体绯湟悍尚衅鳎禾逶耸涔ぞ及地面大型贮液罐等,液容器多以刚体蚪聘仗的形式出现,因此在研究过程中也多以研究充对充液系统的研究,主要就是对其内部液体晃动的研究。在外力作用下,容器内液体会产生晃动,如航天器的推进剂箱由于推动力发生变化而引起的液贮液罐由于地震等原因引起的内部液体的晃动,等等。液体晃动问题之所以能始终受到广泛的重视,最主要的原因是其在航天技术中所占据的重要地位口态解,以此建立离散的具有常微分方程形式的充液刚体耦合系统的动力学方程T诖嘶∩希山徊窖芯砍湟汉教炱鞯淖颂榷ㄐ訧”和姿态控制问题‘本文的研究便给出了液体三维晃动的固有频率与特征模态。最常用的求解晃动问题的方法是有限元方法和边界元方法,而有限元法被应用于求解晃动问题获得了极大的成功。边界元法由于它是从积分方程方法发展而来的,故有时亦称为边界积分方程,是对应于一·定方程和边界条件的积分方程形式的边值关系,作边界离散的近似计算方法,是年代末期发展起来的一种新的数字计算方法‘们1呓缭7椒ㄒ杂邢拊7法为基础,突出优点是可将求解空间降低一维,且只须边界离散化而不像有限海交通人学硕宦畚
研究现状是采用圆锥、椭球、短柱段、球台、隔板等组成的形状复杂的共底贮箱。这时,体在微重和一般重力场条件下的力学性态。元法需将区域离散化,可大大减少单元,减少了数据量和计算时间,同时它具有解析与离散相结合的特点,因而其精度也较高。并且同有限元方法相比还具有计算量小,交替迭代收敛快,边界光滑并不会导致单元畸变等突出优点,年代以来用以求解带有自由液面的晃动问题【取得了极大进展。有限元法是~种区域方法,它需要将整个区域划分为许多单元来进行计算,为保证精度单元划分就必须越加细密,这就增大了计算工作量。但与边界元方法相比较,有限元方法的最大优点是能比较容易地处理各种复杂的几何形状和统一处理各种典型的边界条件,程序具有通用性。边界元方法对于带隔板贮箱液体的晃动问题会遇到难以克服的奇性问题。有限元方法中,单元的划分是一个重要的方面,砑那按砟?可以对模型划分出完全满足需要的单元,并给出所需的数据,这就为本数值研究方法提供了可靠的基础与便利的条件。基于通用性的考虑和实际问题中隔板的应用,本文选择了有限元方法作为研究的基本方法。研究液体的晃动,研究目的主要有两个:一是频谱分析,二是对主刚体的动力影响,这在航天技术上尤为重要。对于液体的晃动,人们最关心的主要参数是液体的第一阶晃动固有频率。对规则形状的贮箱,可由边界条件得到液体晃动频率的解析表达式,但更多时候。我们遇到的贮箱缁