储液罐液体晃荡动力分析与动水压力影响特性研究

发布时间：2022-01-12 13:49

　　目前,液体晃荡动力分析主要集中于力学、船舶领域,但针对土木与水利工程的液体晃荡动力分析理论研究较少。当前分析液体晃荡主要有两种思路:一是流体力学中的理想流体的势流理论,二是结构动力学中考虑液固耦合作用的液体晃荡分析。其中前者是后者的理论基础,但目前而言,大多数文献缺少对于如何在液体晃荡的势流理论的基础上推导出考虑液固耦合作用的液体晃荡分析基本理论与方程。缺乏相关的理论基础,可能会造成在进行液固耦合研究的过程中难以将理论运用到实际问题中。因此,立足于结构的抗震分析,梳理两种液固耦合分析的理论方程具有重要意义。本文梳理了流体力学体系与结构动力学中液固耦合体系之间的逻辑关系,并基于理想流体的势流理论,通过方程推导,区分出液体晃荡脉冲分量和对流分量。并以公式推导为基础,结合大型商业有限元软件ABAQUS实现了液固耦合系统的动力分析。另外,本文为解决经典Housner模型采用集中质量单元,不利于壳壁局部应力分析的问题,提出分布式的动水压力模型公式,进行液体晃荡动力分析。最后进行了液固耦合水域范围的影响特性研究。具体的研究内容如下:（1）结合流体力学中以势函数?为基本未知量的液体运动控制方程,细致... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 研究背景现状及研究内容
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 理论研究
        1.2.2 数值研究
    1.3 研究内容
2 储液结构液体晃荡分析的基本理论
    2.1 液体晃荡基本方程
        2.1.1 液体运动方程
        2.1.2 边界条件方程
    2.2 液固耦合分析的有限元理论
    2.3 Housner等效集中质量模型
3 储液结构液固耦合有限元模拟
    3.1 声学-结构耦合(CAS)有限元模拟
    3.2 耦合的欧拉-拉格朗日法(CEL)有限元模拟
    3.3 准确性验证
    3.4 数值分析
    3.5 本章小节
4 Housner动水压力分布模型研究
    4.1 Housner动水压力分布模型
        4.1.1 脉冲动水压力
        4.1.2 对流动水压力
    4.2 Housner动水压力分布验证
        4.2.1 动水压力分布
        4.2.2 基底反力和倾覆力矩
        4.2.3 液体自由液面晃动波高
    4.3 本章小结
5 液固耦合水域范围影响特性研究
    5.1 有限水域分析
    5.2 半无限水域分析
        5.2.1 理论推导
        5.2.2 有限元验证
    5.3 本章小节
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3584883