航天工程中普遍使用等效力學(xué)模型描述液體晃動(dòng)動(dòng)力學(xué),但基于線性理論的傳統(tǒng)等效力學(xué)模型在大幅晃動(dòng)中的適用性較差、精度較低.為此本文提出適用于常/低重力環(huán)境下液體大幅晃動(dòng)的復(fù)合等效建模方法.以軸對(duì)稱貯箱為例,提出了大幅晃動(dòng)下跟隨等效重力的液體動(dòng)平衡位置確定方法,建立了球面擺形式的復(fù)合等效力學(xué)模型,并推導(dǎo)了等效系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程.為驗(yàn)證該建模方法有效性和模型準(zhǔn)確性,對(duì)大幅平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)下三維圓柱形貯箱和Cassini貯箱內(nèi)液體的晃動(dòng)力和力矩、質(zhì)心位置等進(jìn)行了計(jì)算,并將復(fù)合等效力學(xué)模型、傳統(tǒng)等效力學(xué)模型及計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析.結(jié)果表明,該復(fù)合等效力學(xué)模型可對(duì)液體大幅晃動(dòng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè).

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本文編號(hào)：3923370