[发明专利]一种确定储箱内液体晃动作用力的仿真方法

摘要

一种确定储箱内液体晃动作用力的仿真方法，储箱内液体晃动所产生的沿储箱otyt轴的作用力Fy采用公式Fy＝Fτ cos β+Fnen，j计算获得，储箱内液体晃动所产生的沿储箱otzt轴的作用力Fz采用公式Fz＝Fτ sin β+Fnen，k计算获得，储箱内液体晃动所产生的沿绕储箱otxt轴的以逆时针方向为正的晃动力矩Mx采用公式Mx＝(Fτ sin β+Fnen，k)Y-(Fτ cos β+Fnen，j)Z计算获得。本发明方法将储箱内的液体等效为质量集中在质心处的质点(质心点)，质心点只能在质心约束面上运动，通过求解质心点与质心面之间的相互作用来计算液体晃动时对储箱的作用力和力矩。该方法计算效率高，同时还克服了现有单摆或弹簧-振子等效力学模型法只能适用于小幅非线性晃动的缺点。

主权项

1.一种确定储箱内液体晃动作用力的仿真方法，其特征在于：储箱内液体晃动所产生的沿储箱o_ty_t轴的作用力F_y采用公式F_y＝F_τ cos β+F_ne_n，j计算获得，储箱内液体晃动所产生的沿储箱o_tz_t轴的作用力F_z采用公式F_z＝F_τ sin β+F_ne_n，k计算获得，储箱内液体晃动所产生的沿绕储箱o_tx_t轴的以逆时针方向为正的晃动力矩M_x采用公式M_x＝(F_τ sin β+F_ne_n，k)Y-(F_τ cos β+F_ne_n，j)Z计算获得；其中o_tx_ty_tz_t为储箱本体坐标系，原点o_t位于储箱的几何中心，z_t轴为储箱的对称轴，正向指向储箱的顶端点，y_t轴为储箱水平轴，x_t轴与y_t轴及z_t轴构成右手坐标系；β为质心点处的质心面切向单位矢量e_τ与o_ty_t轴所成的夹角，e_n，j和e_n，k分别为质心点处的质心面法向单位矢量e_n沿o_ty_t轴和o_tz_t轴的分量，Y和Z为质心点在储箱本体坐标系下的坐标值，F_τ＝μ|V_t|，m_f为液体的质量，α为有效质量系数，V_t为质心点相对质心面运动速度的大小，ρ为曲面半径，A_a为质心面在惯性坐标系下的加速度矢量，μ为摩擦系数。