异形水箱结构液体晃动频率测试方法

摘要

本发明公开了异形水箱结构液体晃动频率测试方法，选取或者制作待测液体晃动频率的异形水箱结构。在液体深度范围内布置孔隙水压力传感器。向异形水箱结构中注水，使水面达到目标高度。将盛水的异形水箱结构固定在振动台上。通过数据线连接孔隙水压力传感器和高速静态应变测试分析系统，高速静态应变测试分析系统和计算机。振动台启动给异形水箱结构提供外界激励，将记录到的动水压力时程曲线进行降噪处理。提取时程曲线中液体自由晃动阶段的数据信息。将数据曲线进行Fourier变换，从小到大记录每一个幅值纵坐标出现极大值时对应的横坐标频率，频率数值即为该水箱结构液体晃动的第i阶频率。测试结果准确可信、误差小。

主权项

异形水箱结构液体晃动频率测试方法，其特征在于：步骤一：选取或者制作待测液体晃动频率的异形水箱结构(2)；步骤二：在异形水箱结构(2)侧壁，液体深度范围内布置孔隙水压力传感器，为了保证计算结果准确，沿高度布置多组传感器；步骤三：向异形水箱结构(2)中注水，使水面达到目标高度；步骤四：将盛水的异形水箱结构(2)固定在振动台(1)上；步骤五：通过数据线连接孔隙水压力传感器(3)和高速静态应变测试分析系统(4)，高速静态应变测试分析系统(4)和计算机(5)；步骤六：测试系统的调试；(1)打开测试软件，根据需要设置采样频率；(2)根据孔隙水压力传感器(3)所对应型号，设置测试系统参数；(3)使用前，将孔隙水压力传感器(3)在通电情况下浸入水中预热半小时以上，观察记录到的静水压力是否正确，如无误，正式采集；步骤七：振动台(1)启动，给异形水箱结构(2)提供外界激励，通过孔隙水压力传感器(3)和高速静态应变测试分析系统(4)，动水压力时程曲线显示并保存在计算机(5)中；步骤八：将记录到的动水压力时程曲线进行降噪处理；步骤九：提取时程曲线中液体自由晃动阶段的数据信息；步骤十：将数据曲线进行Fourier变换，将“时间‑动水压”曲线转换为“频率‑幅值”曲线；步骤十一：在“频率‑幅值”曲线中，从小到大记录每一个幅值纵坐标出现极大值时对应的横坐标频率，频率数值即为该水箱结构液体晃动的第i阶频率，i＝1,2,3…；目前，液体晃动模态的研究主要从理论推导、实验测试和数值分析三个方面进行；理论推导主要基于Housner理论进行分析，适用于简单截面水箱；针对异形结构，通常的做法是将其等效成简单截面进行计算，结果会有一定的误差；数值分析是目前常用的方法，但也需要与实验测试相互验证才能保证结果的准确性；本发明简单易行，既可独立测试，也可用来验证数值分析的合理性。