充液容器跌落过程的SPH模拟方法 被引量：5

1

作者 许庆新 沈荣瀛 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2007年第6期13-16,共4页

采用SPH和FEM耦合的方法,考虑流固耦合效应的影响,对典型矩形薄壁充液容器的跌落过程进行数值仿真。通过对容器的变形、自由液面的运动、液体对容器的动压变化、容器的应力状态和所受动态激励的情况进行分析,说明SPH方法在充液容器的冲... 采用SPH和FEM耦合的方法,考虑流固耦合效应的影响,对典型矩形薄壁充液容器的跌落过程进行数值仿真。通过对容器的变形、自由液面的运动、液体对容器的动压变化、容器的应力状态和所受动态激励的情况进行分析,说明SPH方法在充液容器的冲击问题研究中是行之有效的数值计算方法。同时数值算例的结果对充液容器的设计和试验具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 振动与冲击 充液容器 跌落 流固耦合 SPH方法

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刚性充液容器内竖直激励表面波研究进展 被引量：4

2

作者 菅永军 鄂学全 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期61-76,共16页

受外激励的充液刚性容器中流体的波动问题有实际的工程应用背景.竖直方向的受周期性外激励的充液容器的自由表面波问题——Faraday波问题是流体力学三大不稳定性难题之一(另外两个不稳定性问题是Rayleigh-Benard对流和Taylor-Couette流)... 受外激励的充液刚性容器中流体的波动问题有实际的工程应用背景.竖直方向的受周期性外激励的充液容器的自由表面波问题——Faraday波问题是流体力学三大不稳定性难题之一(另外两个不稳定性问题是Rayleigh-Benard对流和Taylor-Couette流).本文综述了在理想流体中和弱粘性流体中Faraday波的研究成果;介绍了作者在底部垂直激励的圆柱形容器中流体表面波图谱的实验研究和理论分析的结果.最后提出有待进一步研究的问题. 展开更多

关键词 刚性充液容器 垂直强迫振动 非线性振幅方程 Faraday波 表面张力 阻尼系数 奇异摄动展开 流体力学

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充液容器薄膜应力解法的探讨 被引量：1

3

作者 殷晓中 《镇江高专学报》 2002年第4期37-39,共3页

将壳体与液体视为一个整体 ,分析其所受外部载荷的轴向合力 ,应用无力矩理论推导出薄膜应力的一般公式 。

关键词 充液容器 薄膜应力 解法 液体压力 无力矩理论 公式推导 壳体 化工容器

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Zr基非晶合金破片撞击充液容器液压水锤效应试验研究 被引量：1

4

作者 王刚 王传婷 +5 位作者 郭磊 何源 常欣 杨益哲 杨岩松 何勇 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期671-678,共8页

为研究Zr基非晶合金破片撞击充液容器形成的液压水锤效应,本文开展了Zr基非晶合金和45钢破片撞击对比试验,并通过高速摄像和压力传感器对撞击过程及压力变化进行捕捉。试验结果表明:Zr基非晶合金破片在穿透过程中发生破碎,在液体中形成... 为研究Zr基非晶合金破片撞击充液容器形成的液压水锤效应,本文开展了Zr基非晶合金和45钢破片撞击对比试验,并通过高速摄像和压力传感器对撞击过程及压力变化进行捕捉。试验结果表明:Zr基非晶合金破片在穿透过程中发生破碎,在液体中形成碎片云,造成的液压水锤效应同样具有传统惰性破片的典型阶段;同45钢破片相比,非晶合金破片形成的空腔径向尺寸更大,轴向尺寸更短,空腔振荡阶段更剧烈;液压水锤冲击及阻滞阶段,Zr基非晶合金破片撞击容器产生的近端压力峰值更大。 展开更多

关键词 非晶合金 破片 充液容器 液压水锤 45钢 碎片云 空腔 振荡

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高速侵彻体撞击充液容器形成的液压水锤效应研究进展 被引量：11

5

作者 纪杨子燚 李向东 +1 位作者 周兰伟 蓝肖颖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期242-252,共11页

受高速侵彻体撞击的充液容器会出现大变形、撕裂甚至解体,这一现象被称作液压水锤效应。将液压水锤效应分成侵彻阶段、冲击阶段、阻滞阶段、穿出阶段和空泡振荡阶段等5个阶段,围绕这5个阶段以及液压水锤效应对充液容器结构的毁伤,阐述... 受高速侵彻体撞击的充液容器会出现大变形、撕裂甚至解体,这一现象被称作液压水锤效应。将液压水锤效应分成侵彻阶段、冲击阶段、阻滞阶段、穿出阶段和空泡振荡阶段等5个阶段,围绕这5个阶段以及液压水锤效应对充液容器结构的毁伤,阐述了该领域的国内外研究现状。目前液压水锤效应的相关研究还存在着不足,例如,侵彻体动能与初始冲击波的强度的关系及容器前面板和初始冲击波的相互作用;液体域大小和容器结构对空泡的扩展的影响;空泡振荡阶段容器内的压力分布及空泡的形态变化规律。 展开更多

关键词 液压水锤效应 空泡 充液容器 综述

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高速破片撞击充液容器时容器壁面的损伤 被引量：1

6

作者 马丽英 李向东 +3 位作者 周兰伟 蓝肖颖 宫小泽 姚志军 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期56-67,共12页

为研究高速破片(钨球)撞击充液容器(贯穿前后壁面)时容器壁面的毁伤情况,利用ANSYS/LSDYNA对该过程进行了数值模拟,分析了破片撞击动能对充液容器前后壁面毁伤程度的影响,并进行实验验证。结果表明:高速破片撞击充液容器形成的液压水锤... 为研究高速破片(钨球)撞击充液容器(贯穿前后壁面)时容器壁面的毁伤情况,利用ANSYS/LSDYNA对该过程进行了数值模拟,分析了破片撞击动能对充液容器前后壁面毁伤程度的影响,并进行实验验证。结果表明:高速破片撞击充液容器形成的液压水锤对充液容器前后壁面的破坏程度可分为3个等级,即前后壁面均未出现裂纹、前壁面没有出现裂纹后壁面出现裂纹和前后壁面均出现裂纹且后壁面呈花瓣式开裂;破片撞击充液容器过程中,前后壁面的最大变形量和前后壁面的裂纹总数随破片撞击动能的增加而增大。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 高速破片 充液容器 液压水锤 壁面破坏 撞击 损伤

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高速破片撞击充液容器形成液压水锤的试验研究 被引量：5

7

作者 纪杨子燚 李向东 +1 位作者 周兰伟 蓝肖颖 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期70-76,共7页

为研究高速破片撞击充液容器形成的液压水锤效应,设计一套试验装置和测试方法,试验破片撞击充液容器产生空腔的变化过程、液体中不同位置处的压力变化以及前后面板的变形情况。试验发现:破片撞击容器后面板时会出现一圈空化气泡,气泡在... 为研究高速破片撞击充液容器形成的液压水锤效应,设计一套试验装置和测试方法,试验破片撞击充液容器产生空腔的变化过程、液体中不同位置处的压力变化以及前后面板的变形情况。试验发现:破片撞击容器后面板时会出现一圈空化气泡,气泡在后面板内表面从撞击点位置迅速沿径向扩展;液压水锤初始冲击阶段,距离撞击点较近区域在初始冲击波压力脉冲过后会出现一个较大负压,而距离撞击点较远区域不受负压影响;破片撞击速度对容器前面板最大变形影响较小,变形范围随着撞击速度的增大沿撞击点向四周扩展。后面板的最大变形及变形范围都随着破片撞击速度的增大而变大。 展开更多

关键词 液压水锤 充液容器 高速破片 空腔

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双破片撞击充液容器时液体内压力分布研究 被引量：5

8

作者 蓝肖颖 李向东 +1 位作者 周兰伟 纪杨子燚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期191-197,共7页

为研究双破片作用下的液压水锤效应液体内压力分布。利用ANSYS/LS-DYNA对该过程进行了数值模拟,并进行了试验验证;分析了双破片作用下液体内的压力分布、衰减及叠加效应。结果表明:冲击波前沿和破片头部高压区会分别在两个破片之间叠加... 为研究双破片作用下的液压水锤效应液体内压力分布。利用ANSYS/LS-DYNA对该过程进行了数值模拟,并进行了试验验证;分析了双破片作用下液体内的压力分布、衰减及叠加效应。结果表明:冲击波前沿和破片头部高压区会分别在两个破片之间叠加,形成叠加波;在轴线方向上叠加压力随着距离的增大逐渐减小;在径向方向上,破片运动轨迹线上的压力最大,越偏离此线,压力越小;叠加压力会随着破片间距的增大而减小。 展开更多

关键词 液压水锤 双破片 充液容器 压力分布

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高速破片撞击充液容器拖拽阶段气腔特性研究 被引量：4

9

作者 马丽英 李向东 +1 位作者 周兰伟 张高峰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1412-1418,共7页

为研究液压水锤效应拖拽阶段的气腔特性,利用数值模拟与实验相结合的方法对破片撞击充液容器的过程进行研究,并分析了破片撞击速度和液体介质对液压水锤效应拖拽阶段气腔的影响。结果表明:破片撞击充液容器时,在液体中形成的气腔形状为... 为研究液压水锤效应拖拽阶段的气腔特性,利用数值模拟与实验相结合的方法对破片撞击充液容器的过程进行研究,并分析了破片撞击速度和液体介质对液压水锤效应拖拽阶段气腔的影响。结果表明:破片撞击充液容器时,在液体中形成的气腔形状为圆锥形,其最大直径和长度随破片的运动逐渐增大,气腔长径比最终趋于一稳定变化区域,约在3.8~3.9之间;气腔最大直径随着破片撞击速度的增大而增大;柴油介质中形成气腔的最大直径和长径比变化规律与水介质中形成的相同,气腔长径比最终在4.25左右浮动,柴油介质中形成气腔的最大直径和长径比均大于水介质中形成的。 展开更多

关键词 充液容器 气腔特性 撞击速度 液体介质

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破片撞击充液容器引起的液体喷溅特性研究 被引量：1

10

作者 陈焌良 纪杨子燚 +1 位作者 李向东 周兰伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期212-220,239,共10页

为研究破片撞击充液容器引起的液体喷溅特性,开展了液压水锤及液体瞬态喷溅试验,并利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对该过程进行数值模拟。验证仿真模型的正确性后,研究了液体喷溅特性及破片撞击速度对其的影响。结果表明:主喷溅阶段空泡... 为研究破片撞击充液容器引起的液体喷溅特性,开展了液压水锤及液体瞬态喷溅试验,并利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对该过程进行数值模拟。验证仿真模型的正确性后,研究了液体喷溅特性及破片撞击速度对其的影响。结果表明:主喷溅阶段空泡溃灭所产生的压力远大于低频脉动阶段,而在低频脉动阶段,空泡会反复膨胀与收缩,故低频脉动阶段的压力脉冲持续时间长于主喷溅阶段;空泡溃灭是液体射流产生的直接原因。喷溅流量与侵彻孔处液体压力、侵彻孔附近的液体质量有关;液体射流初始喷溅速度不仅与侵彻孔处液体压力有关,还与侵彻孔附近液体的运动速度有关。 展开更多

关键词 充液容器 液压水锤 液体射流 数值仿真

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基于双光栅法的充液容器共振规律研究

11

作者 张若彤 姜天舒 +2 位作者 刘萍 方爱平 宇文子炎 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第7期42-46,共5页

为研究充液容器共振规律,提出基于改进双光栅法的实验技术,开展部分盛有液体的玻璃杯共振实验,测量不同液面高度、不同液体粘滞系数以及酒杯形状时系统的共振频率和振幅。结果表明液面高度越高,共振频率和相同能量下振幅越小,且液体的... 为研究充液容器共振规律,提出基于改进双光栅法的实验技术,开展部分盛有液体的玻璃杯共振实验,测量不同液面高度、不同液体粘滞系数以及酒杯形状时系统的共振频率和振幅。结果表明液面高度越高,共振频率和相同能量下振幅越小,且液体的粘滞系数对共振参数影响较小,容器形状的影响可以用振幅系数f(z)来表示。实验数据与French模型吻合良好,验证了实验结果的科学合理性。研究结论表明:改进双光栅法可用于精确测量油船、储油罐以及海底输油管道等充液容器的共振参数。 展开更多

关键词 双光栅法 共振 充液容器 French模型

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高速破片撞击充不同介质液体容器的数值计算及试验研究 被引量：4

12

作者 马丽英 李向东 +1 位作者 周兰伟 张高峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期115-122,共8页

为研究充液容器内液体介质类型对液压水锤效应的影响,利用ANSYS/LS-DYNA分析了水、柴油和航空煤油对水锤效应的影响,并进行试验验证。结果表明:破片以1 000 m/s的速度撞击分别装满水、柴油和航空煤油容器的过程中,破片在水中消耗的能量... 为研究充液容器内液体介质类型对液压水锤效应的影响,利用ANSYS/LS-DYNA分析了水、柴油和航空煤油对水锤效应的影响,并进行试验验证。结果表明:破片以1 000 m/s的速度撞击分别装满水、柴油和航空煤油容器的过程中,破片在水中消耗的能量最大,约占破片总动能的40. 28%,柴油次之,航空煤油中消耗的能量最少。破片在水中速度衰减系数约为航空煤油中衰减系数的1. 29倍,三种介质中的阻力系数相差不大,说明液体密度为影响破片在液体中运动规律的主要影响因素。装有水介质的容器后壁面的最大变形量最大,为装有航空煤油容器后壁面变形量的1. 22倍,说明破片撞击装有水介质的容器时形成的水锤效应对容器的破坏更严重。 展开更多

关键词 液体介质 水锤效应 充液容器 破坏

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受谐激励的带压电层充液圆柱容器稳态解 被引量：3

13

作者 林启荣 刘正兴 李红云 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期209-213,共5页

基于线性压电理论和可压缩无粘流场运动方程 ,推导出无限长带压电圆柱体流固耦合稳态解 .由于流固耦合与力电耦合的复杂性 ,文中只考虑轴对称问题 ,研究了流固耦合智能结构在不同电压作用下位移、应力、流体压力的分布情况 ,为振动噪声... 基于线性压电理论和可压缩无粘流场运动方程 ,推导出无限长带压电圆柱体流固耦合稳态解 .由于流固耦合与力电耦合的复杂性 ,文中只考虑轴对称问题 ,研究了流固耦合智能结构在不同电压作用下位移、应力、流体压力的分布情况 ,为振动噪声控制奠定基础 . 展开更多

关键词 流固耦合 压电材料 噪声控制 受谐激励 稳态解 带压电层充液圆柱容器

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储液容器内液体晃荡的非线性动力学分析 被引量：5

14

作者 李文盛 赵友清 +2 位作者 贾善坡 王凯 谭继可 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期87-92,共6页

基于非线性波动理论模型,求解储液容器内液体晃动的固有频率、模态及动力学响应问题。流体使用us-up状态方程,利用ABAQUS软件的自适应网格技术,建立储液容器液体晃动数学模型,通过施加水平简谐激励得到液体晃动的固有频率和模态,并与解... 基于非线性波动理论模型,求解储液容器内液体晃动的固有频率、模态及动力学响应问题。流体使用us-up状态方程,利用ABAQUS软件的自适应网格技术,建立储液容器液体晃动数学模型,通过施加水平简谐激励得到液体晃动的固有频率和模态,并与解析解对比,验证了该方法的准确性与可行性。然后,分析了矩形储液容器在多种激励作用下液体非线性晃动响应特性。 展开更多

关键词 流体力学 模态 非线性动力学 液体晃动 充液容器 地震响应

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储液容器内液体晃动问题的动力学建模与模拟 被引量：7

15

作者 贾善坡 赵友清 许成祥 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第3期76-80,共5页

基于声学模型算法,流体采用声学单元,自由液面"削皮"成膜单元,两者使用弹簧单元连接,建立矩形储液罐三维晃动数学模型.以ABAQUS软件平台,编制相应的分析程序,分析了液体晃动的特征频率、模态,并将其与解析解对比.结果表明:应... 基于声学模型算法,流体采用声学单元,自由液面"削皮"成膜单元,两者使用弹簧单元连接,建立矩形储液罐三维晃动数学模型.以ABAQUS软件平台,编制相应的分析程序,分析了液体晃动的特征频率、模态,并将其与解析解对比.结果表明:应用本文方法具有较高度,计算结果与理论值吻合较好,为研究储液罐晃动动力特性分析提供了一种新的分析方法.然后,分析了矩形储液罐在不同液体高宽比时,其晃动频率与液体深度、宽度的关系,并从中获得矩形储液晃动的一般规律. 展开更多

关键词 液体晃动 数值模型 充液容器 动力特性 模态

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储液容器内液体自由晃动的有限元分析 被引量：11

16

作者 贾善坡 许成祥 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第1期21-26,共6页

采用有限元方法数值求解容器内三维液体晃动的固有频率和模态问题。通过建立可压缩液体自由晃动的特征方程,在晃动自由面上忽略液体的表面张力,对液体晃动有限元方程进行静态缩聚,计算了容器内液体晃动的特征频率,并与解析解进行比较,... 采用有限元方法数值求解容器内三维液体晃动的固有频率和模态问题。通过建立可压缩液体自由晃动的特征方程,在晃动自由面上忽略液体的表面张力,对液体晃动有限元方程进行静态缩聚,计算了容器内液体晃动的特征频率,并与解析解进行比较,使方法的正确性和有效性得到了验证。对圆柱形容器内液体晃动的相关结果进行了总结,得出了该类型容器内液体晃动的一般规律。 展开更多

关键词 液体晃动 有限元法 充液容器 动力特性

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矩形容器内液体三维晃动特性研究 被引量：6

17

作者 贾善坡 许成祥 谭继可 《水电能源科学》 北大核心 2012年第1期142-144,216,共4页

为研究充液容器内液体的晃动对储存系统动态响应的影响,应用泛函极值原理建立了任意充液容器内液体晃动的有限元分析模型,忽略了晃动自由面上液体的表面张力,分析了充液容器内液体晃动的固有频率、模态及地震对其影响,并与解析解进行了... 为研究充液容器内液体的晃动对储存系统动态响应的影响,应用泛函极值原理建立了任意充液容器内液体晃动的有限元分析模型,忽略了晃动自由面上液体的表面张力,分析了充液容器内液体晃动的固有频率、模态及地震对其影响,并与解析解进行了对比。分析结果表明,该方法可应用于三维任意形状充液容器内液体的晃动问题求解,且精确度较高,建议在工业设计中将液体晃动与结构弹性体振动问题统一分析。 展开更多

关键词 液体晃动 有限元法 充液容器 地震响应

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用结构有限元程序进行液体晃动动力分析 被引量：6

18

作者 陈建平 周儒荣 韦忠瑄 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第19期1631-1633,共3页

讨论了液体 L aplace方程与弹性体 Navier方程之间的对应关系 ,通过引入适当的边界条件 ,构造了液体晃动的结构弹性体模型 ,最终将液体晃动动力问题归结为结构弹性体动力问题 ,从而直接应用结构有限元程序进行液体晃动动力分析 ,并对相... 讨论了液体 L aplace方程与弹性体 Navier方程之间的对应关系 ,通过引入适当的边界条件 ,构造了液体晃动的结构弹性体模型 ,最终将液体晃动动力问题归结为结构弹性体动力问题 ,从而直接应用结构有限元程序进行液体晃动动力分析 ,并对相应的有限元模型进行了深入讨论。揭示了液体晃动与结构弹性体振动的本质联系 ,便于应用结构有限元程序求解流体—结构耦合问题。算例验证了方法的正确性与有效性。 展开更多

关键词 液体晃动 动力分析 有限元法 充液容器

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谐波平衡法求解俯仰运动矩形贮箱中液体非线性晃动 被引量：5

19

作者 贺元军 王萍萍 +1 位作者 王本利 马兴瑞 《动力学与控制学报》 2004年第4期29-34,共6页

针对俯仰运动贮箱中液体的晃动用变分原理建立了一类新的Lagrange函数,以此为基础可以解析方式来研究俯仰运动贮箱中液体的非线性晃动.首先将速度势函数Ф在自由液面处作波高函数η的Taylor级数展开,从而导出自由液面运动学和动力学边... 针对俯仰运动贮箱中液体的晃动用变分原理建立了一类新的Lagrange函数,以此为基础可以解析方式来研究俯仰运动贮箱中液体的非线性晃动.首先将速度势函数Ф在自由液面处作波高函数η的Taylor级数展开,从而导出自由液面运动学和动力学边界条件非线性方程组;然后用谐波平衡法(HBM)假设其解为各次主导谐波叠加的形式,并代入方程组中得到含有未知系数相应多个代数方程式;最后用Broyden法对代数方程组求解.以无挡板开口二维、刚性矩形贮箱为例,研究了液体的大幅晃动,就液体晃动的幅值而言,在一定激励频率范围内,理论计算值与试验结果吻合较好,同时液面波高出现明显的零点漂移现象. 展开更多

关键词 矩形贮箱 非线性晃动 谐波平衡法 LAGRANGE函数 动力学模型 晃动控制方程 航天工程 推进剂 充液容器

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储罐液体晃荡问题的有限元分析

20

作者 贾善坡 赵友清 +2 位作者 许成祥 朱成安 谭继可 《长江大学学报（自科版）（上旬）》 CAS 2012年第11期107-109,129,共4页

采用有限元方法数值求解了任意容器内液体晃动的固有频率、模态和地震响应动力学问题。基于液体晃动的泛函极值原理，在晃动自由面上忽略液体的表面张力，对液体晃动有限元方程进行静态缩聚，计算了矩形容器内液体晃动的特征频率，并与... 采用有限元方法数值求解了任意容器内液体晃动的固有频率、模态和地震响应动力学问题。基于液体晃动的泛函极值原理，在晃动自由面上忽略液体的表面张力，对液体晃动有限元方程进行静态缩聚，计算了矩形容器内液体晃动的特征频率，并与解析解进行比较。研究表明，利用该方法计算的结果具有较高精确度，可以为研究储罐晃动动力特性分析提供参考。 展开更多

关键词 液体晃动 有限元法 充液容器 地震响应

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