液体晃动动态性能实验设计与数据后处理方法研究

作者:姜丙超; 吴文军*; 王佐; 高超南
来源:广西科技大学学报, 2022, 33(04): 78-99.
DOI:10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2022.04.012

摘要

针对带充液贮箱的运载工具中液体晃动问题,设计了一种可以准确测量晃动力和晃动力矩的液体晃动实验平台。首先,依据实验目的对传感器分布、实验平台结构和晃动实验流程进行设计分析;其次,通过设计不同的实验分别对力传感器的灵敏度、静态性能和动态性能进行实验验证,重点利用最小二乘法对力传感器采集到的整体动态数据进行处理,消除固件惯性力和零均值测量误差的影响,并得到由贮箱内液体晃动产生的非平衡晃动力和晃动力矩的无偏量估计值;最后,以横置Cassini贮箱为例,分别采集不同频率简谐外激励下贮箱内的液体晃动力和晃动力矩,并将实验结果与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)理论仿真结果进行对比分析。结果表明:2种不同方法得到的晃动力和晃动力矩的幅值变化趋势和振荡周期均能良好的吻合,进一步验证了所设计实验平台的准确性和可靠性。