調(diào)諧液體阻尼器液體晃蕩形態(tài)與阻尼力數(shù)值模擬研究的中期報(bào)告

調(diào)諧液體阻尼器液體晃蕩形態(tài)與阻尼力數(shù)值模擬研究的中期報(bào)告中期報(bào)告：一、研究背景液體阻尼器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于控制、效率高的機(jī)械減振器材，被廣泛運(yùn)用于各種工程領(lǐng)域中。調(diào)諧液體阻尼器則是一種特殊形式的液體阻尼器，能夠根據(jù)外界條件變化而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的減振效果。該類型的液體阻尼器在大型工程建設(shè)中得到了廣泛運(yùn)用，其理論研究和實(shí)驗(yàn)探究具有重要的意義和價(jià)值。二、研究目的本文旨在通過(guò)數(shù)值模擬的方法研究調(diào)諧液體阻尼器中液體晃蕩的形態(tài)以及阻尼力數(shù)值，探究影響阻尼器性能的因素。三、研究方法本研究采用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）數(shù)值模擬方法，對(duì)液體阻尼器進(jìn)行仿真模擬。首先，根據(jù)實(shí)際工程中調(diào)諧液體阻尼器的設(shè)計(jì)參數(shù)，建立數(shù)值計(jì)算模型。然后，采用ANSYSFluent軟件進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值模擬，并分析液體在阻尼器內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律。最后，根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與比較，并探究影響阻尼器性能的因素。四、研究進(jìn)展與成果（1）建立數(shù)值模型本研究建立了一個(gè)二維調(diào)諧液體阻尼器數(shù)值模型，模型包括一個(gè)圓形容積為16.97cm3的球形腔室，液體阻尼器內(nèi)部設(shè)置了兩個(gè)金屬質(zhì)地的球體作為調(diào)諧器，球體半徑分別為1cm和0.5cm，分別處于液體阻尼器中心與其邊緣位置。液體阻尼器的入口處為一個(gè)圓形的液體進(jìn)口，其出口端則直接和液體出口管相連接。模型的幾何參數(shù)和場(chǎng)量邊界條件如表1所示。表1調(diào)諧液體阻尼器數(shù)值模型幾何參數(shù)液體容積16.97cm3腔室直徑4.41cm球體數(shù)量2球體直徑1cm，0.5cm進(jìn)口口徑1cm出口口徑1.5cm場(chǎng)量邊界條件入口速度0.3m/s出口壓力101325Pa流體密度870kg/m3流體動(dòng)力粘度0.001Pa.s（2）數(shù)值模擬結(jié)果通過(guò)數(shù)值模擬可得到液體阻尼器內(nèi)部液體晃蕩的形態(tài)以及阻尼力數(shù)值，如圖1和圖2所示。從圖中可以看出，當(dāng)入口液體速度為0.3m/s時(shí)，液體阻尼器內(nèi)部液體呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的流動(dòng)形態(tài)，兩個(gè)球體的位置和液體晃蕩頻率都會(huì)對(duì)阻尼力產(chǎn)生較大的影響。圖1調(diào)諧液體阻尼器液體晃蕩形態(tài)圖2調(diào)諧液體阻尼器阻尼力數(shù)值（3）分析與討論通過(guò)數(shù)值模擬數(shù)據(jù)的分析和比較，本研究發(fā)現(xiàn)液體阻尼器中液體晃蕩形態(tài)和阻尼力數(shù)值與入口液體速度、球體半徑、球體位置等參數(shù)密切相關(guān)。當(dāng)入口液體速度較小時(shí)，液體阻尼器內(nèi)部晃蕩形態(tài)較為穩(wěn)定，阻尼力較??；當(dāng)液體速度較大時(shí)，液體晃蕩更加劇烈，阻尼力也相應(yīng)增強(qiáng)。此外，當(dāng)球體半徑較小時(shí)，液體阻尼器的阻尼力也較?。划?dāng)球體位置接近液體阻尼器邊緣時(shí)，阻尼器效應(yīng)也更加明顯。五、下一步工作計(jì)劃本研究將繼續(xù)進(jìn)行液體晃蕩形態(tài)和阻尼力數(shù)值模擬研究，進(jìn)一步探究液體晃蕩形態(tài)和阻尼器性能之間的相關(guān)因素。同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，驗(yàn)證