任意转动激励下液体对矩形容器作用的精确解

摘要

矩形贮液容器承受转动运动激励时,液体会产生晃动,从而对容器及相关的结构产生附加的动力效应,对相关结构安全性、稳定性以及动力学行为产生重要影响。基于晃动动力学的一般方程,在小晃动假设下,本文采用线性势流理论,给出了矩形贮液容器在纯转动激励下的液体晃动线性化控制方程,通过求解液体运动方程得到液体速度势函数,由Bernoulli方程得到矩形容器内液体压力分布的精确解,通过压力积分进而得到液体对矩形容器的动态力与翻转力矩精确解,进行了液体共振激励的响应计算。精确解的适用范围为转动激励下的线性晃动问题,研究结果可为液体晃动计算及相关工程设计提供参考。