水平激勵下矩形充液箱體晃動力試驗(yàn)研究.pdf

1、充液系統(tǒng)在日常生活和工程中隨處可見，如液罐車、油輪、燃料箱、渡槽、水庫等。與固體不同，充液系統(tǒng)在應(yīng)用中往往存在著較大的安全隱患：在外界激勵作用下，貯箱內(nèi)液體容易產(chǎn)生持續(xù)振蕩，改變箱體壁面上的壓力分布，從而對約束結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不斷變化的晃動力和晃動力矩等，對整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成極大影響。因此，研究在外界激勵下充液系統(tǒng)液體晃動動力學(xué)特性有著重要的應(yīng)用價值。
　　以近年來發(fā)展迅速的自走式噴桿噴霧機(jī)藥箱為背景，本文選取矩形貯箱為研究對象。通過試

2、驗(yàn)手段，對矩形貯箱充液系統(tǒng)在外界激勵下的力學(xué)特性進(jìn)行研究。以獲取液體晃動所產(chǎn)生的橫向晃動力和晃動力矩為目標(biāo)，設(shè)計了橫向力試驗(yàn)和垂向力試驗(yàn)兩種方案；考慮到藥箱和支架的慣性力影響，分別從充液系統(tǒng)整體和液體兩個方面進(jìn)行研究；著重研究影響充液系統(tǒng)力學(xué)特性的各種因素，如液體深度、激勵頻率和激勵振幅等。對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出液體深度、激勵頻率和激勵振幅對充液系統(tǒng)晃動力和力矩的影響規(guī)律。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　（1）充液系統(tǒng)橫向

3、力和垂向力表現(xiàn)出近似相同的特性：隨著激勵頻率的不斷增大，力逐漸增大；在一階固有頻率附近液體振蕩劇烈，測得的力達(dá)到極值，呈現(xiàn)出明顯的非線性；遠(yuǎn)離一階固有頻率后，充液系統(tǒng)的橫向力和垂向力呈現(xiàn)先急劇下降后攀升的趨勢，而液體的晃動力急速下降后趨于平緩。
　　（2）充液系統(tǒng)橫向力和垂向力隨液體深度和激勵振幅的增加而增加，近似為線性變化；液體晃動力隨液體深度和激勵振幅的增加而增加，但達(dá)到一定值后出現(xiàn)飽和。
　　（3）充液系統(tǒng)橫向力出現(xiàn)最