微重环境下平移圆柱贮箱液固耦合系统的动力响应研究
贺元军1,马兴瑞2,王本利1
(1哈尔滨工业大学卫星技术研究所，150001,哈尔滨；2中国航天科技集团，100830,北京）
摘要:以一种新的方法建立了在微重力环境、横向激励下圆柱贮箱液固耦合系统的动力学方程.对耦合系统的液体子系统采用压力体积分形式的拉格朗日函数，并将速度势函数在自由液面处作波高函数的级数展开，从而导出自由液面运动学和动力学边界条件的非线性方程组，而对结构子系统则采用标准形式的拉格朗日函数(动能减去势能)，用变分原理和拉格朗日方程建立耦合系统的动力学方程，最后用4阶Runge-Kutta法求解非线性方程组，得到了耦合系统的幅频特性曲线.此方法大大减少了公式推导量，而且得到的是降阶的耦合方程组.计算发现：随着Bond数的减小，耦合系统的响应频率先增大后减小，而响应幅值逐渐增大.
关键词:圆柱贮箱；非线性晃动；液固耦合；微重力
中图分类号:V415.4;O322文献标识码:A文章编号:0253-987X(2006)09-1083-05