吴文军，高超南，岳宝增，邓明乐

(1. 广西科技大学机械与交通工程学院，柳州 545006；2. 广西汽车零部件与整车技术重点实验室，柳州 545006；3. 北京理工大学宇航学院，北京 100081；4. 中国空间技术研究院，北京 100094)

0 引 言

液体晃动问题广泛存在于大型充液航天器、液体火箭、带贮液罐类重型车辆和船舶等运载工具中[1-7]，贮箱内液体晃动产生的动态晃动力和力矩会严重影响运载工具操纵系统或控制系统的任务执行效率、控制精度和整体稳定性，长久以来对于液体晃动问题的研究均备受国内外大量学者们的青睐。

现有的液体晃动分析方法主要有理论解析法、数值仿真法和实验研究法。其中，理论解析法需要依据壁面边界条件推导具备正交性的模态坐标基后，利用液面处的运动边界条件和动力学边界条件，建立模态坐标函数系数的状态微分方程和求解体系。理论解析法具有计算效率高，便于研究不同重力环境和荷载工况下的液体晃动本质特征问题，分析结果可作为参考依据，用于指导实验研究和实际工程应用，但理论解析法仅能适用于矩形箱、平底圆柱箱、球箱和卡西妮贮箱等形状规则贮箱[8-12]。数值仿真法指利用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)理论研究液体晃动问题，目前已开发出了多个相应的CFD商业软件，例如：Fluent、Flow3D、Adina等。数值仿真法具有良好通用性和适用性，可研究不同贮箱尺寸、不同液体属性和贮箱内设置防晃板等更难现实的晃动问题[13-19]。理论解析法和数值仿真……