赵一玮

（大连理工大学，辽宁 大连）

引言

随着科技条件的不断进步，近年来航天航空工程以及船舶工程等领域的大力发展，工程结构逐渐复杂化与大型化的趋势，使得液体晃荡现象变得更加复杂与难以分析。液体晃荡一般具有危害性，当储液箱受到较大的外部荷载作用时，储液箱内液体会产生剧烈的晃荡，且液体晃荡引起的晃荡力会对储液箱边壁产生剧烈的冲击，其大小不能准确预知，严重时甚至会造成储液箱结构破坏，威胁生命财产安全[1]。

目前高效的减晃手段之一是在液箱中设置挡板，经过对减晃问题深入的研究，在液箱中加入挡板，会有显著的减晃效果，能够在一定程度上减轻液体晃荡可能引发的危害。而目前国内外研究的带挡板（格栅）的液体晃荡问题大多局限于单容器，对于复联通液箱带格栅液体晃荡研究及优化设计的问题涉及非常少，但复联通液箱广泛存在与飞机油箱和LNG 船等结构中[2]。因此采用高效的数值计算方法研究复联通液箱内的液体运动特性并且开发出高效的减晃措施，将会大大降低此类风险的发生，有很好的工程应用前景[16]。

1 方法简介

1.1 比例边界有限元法

比例边界有限元法（scaled boundary finite elements method，简称SBFEM）是一种新的数值方法，最早被应用于结构力学领域，但随着研究的深入，它也被应用于其他科学和工程领域，是一种将有限元法和边界元法的优点结合的方法。在进行比例边界有限元法计算时，它的一大特点是采用了新的坐标系，即辐射坐标和环向坐标，当进行应用其进行计算时，其单元离散的方式与边界元法相似，只在计算区域的边界进行离散，而这种离散方法则采用了有限元的方式[14]。……