弹性变形对三维液舱晃动液面影响的实验研究

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1、犬ｉｌ裡大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉ面士享位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＜＾ＩＩ４＼賈＾ｆ＞Ｊｙ々弹性变形对三赚腿动液面影响的实验研究去、港口、海岸及近海工程学科丨卩作者姓名—李晨光指导教师２０１５年６月８日答辩日期硕士学位论文：弹性变形对三维液船晃动液面影晌的实验研究Ｅｘｅｒ－ｐｉｍｅｎｔａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｉｎｔｏｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｌｕｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅ

2、ｒａｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｌｏｓｈｉｎｗａｖｅｓｉｎ３Ｄｔａｎｋｓｇ作者姓名：李晨光学科、专业：港口、海岸及近海工程学号：２１２０６２１１指导教师：ｉｍ完成日期：２０１５年５月大生理工丈摩？ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究‘工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申

3、请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意．若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：弹性变形对三维液舶：箅动液面影响的实發研究作者签名：日期：ｘｏｆｒ年（月曰７大连理工大学硕士学位论文摘要、航空、航天船舶海洋以及能源化工领域的许多工程实际都涉及到液体晃荡问题，如行驶在公路上的油罐车、航行中的载液货船、浮式海洋平台储油系统、飞行中的火箭液体推进剂ｃ箱等储液系统。在外荷载的激励作用下，液舱内的液体会产生大幅运动，并对局部

4、液舱壁产生强烈的冲击作用，引起结构的局部破坏。因此开展液体晃荡问题研究具有重要的科学意义和应用价值。一本文的主要工作是通过物理模型实验，对浅液深和般液深两种情况下、水平简谐激励作用下弹性侧壁液舱内的液体晃荡问题进行探讨与分析。实验中分析了不同液深、不同激励频率和不同激励振幅下液船内液面高度的变化特性，并与同尺寸的刚性液舱的实验结果进行了比较，分析了液舱壁的弹性变形对液舱内波面变化特征的影响。主要工作内容如下：＝０１６７在水深液舱宽度比Ｍ：．的浅液深条件下，实验中给出了弹性侧壁液船和刚性一二５％液舱的阶自振频率值，者

5、接近，而且比线性理论值大约。分别对刚性和弹性侧壁方箱在不同频率的简谐纵向激励作用下的波动形态进行了分类，分析了在二维行波、过渡状态和三维共振以及二阶次共振等不同波动形态时液舱内的波面高度分布和变化特征：，给出了液舱内晃动波高频率响应曲线及谱分析结果。比较分析结果表明在水平激励作用下二，当液舱内液面呈现维行波波动时，弹性侧壁液餘和刚性液舱内的波面高度基本相同。当液舱内液面处于三维波动状态时，弹性侧壁液舱内的波面高度明显大于一＃１刚性液舱的情况，在阶共振情况下，弹性侧壁液舱内角点处测点平均波高比刚性液舱大约２０％。一在

6、水深液舱宽度比Ｍ＞０．３３３的般液深条件下，实验中给出了弹性侧壁液舱和刚一二％性液船的阶自振频率值，者值接近，比线性理论值大约小了２。同样对刚性和弹ｉ二性侧壁液船在不同频率的简皆纵向激励作用下的波动形态进行了分类，分析了在维行波、过渡状态、二阶次共振、三维共振以及三维旋转等不同波动形态时液般内的波面高度分布和变化特征，给出了液舱内晃动波高频率响应曲线及谱分析结果。比较分析结果表明：在水平激励作用下，当液舱处于次共振状态时，刚性液舱内迎个角测点和中心测点波高大，弹性侧壁液胎则是四边中心点波高大。其他状态下，弹性侧壁液舱与刚

7、性液舶面晃动模态基本一：内波致，液面波高相差不大。：液体晃荡关键词；弹性液船；波高；共振；－－Ｉ弹性变形对三维液舱晃动液面影响的实验研究ｅｍｅｎｔａｎｖｅｔｎｅｆｆｅｃｆ－Ｅｘｐｒｉｌｉｓｔｉｇａｉｏｉｎｔｏｔｈｅｔｓｏｆｌｕｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｌｏｓｈｉｎｗａｖｅｓｉｎ３ＤｔａｎｋｓｇＡｂｓｔｒａｃｔＭａｎｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｒａｃｔｉｃｅｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆａｖｉａｔｉｏｎ，ａｅｒｏｓａｃｅ，ｍａｒｉｎｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉ

8、ｎｇａｎｄｇｐｐｅｎｅｒｇｙｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｖｏｌｖｅｌｉｑｕｉｄｓｌｏｓｈｉｎｇｐｒｏｂ