立式圆柱储罐的液体晃荡理论与实验研究

来源：振动与冲击杂志2026年第1期北京时间：

作者：赵昱,,，袁林lin_yuan，，张翔宇，，刘东明，，VAZ Murilo Augusto

单位：1. 天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室， 天津300072；2. 天津大学建筑工程学院，天津300072；3. Ocean Engineering Department，Federal University of Rio de Janeiro， Rio de Janeiro 21945-970，Brazil

摘要：为准确评估三维圆柱储罐内液体晃荡产生的动水压力，基于势流理论首次推导得到圆柱储罐中液体晃荡浪高和动水压力的瞬态解析解，建立了一套理论完整、形式明确的解析模型。通过振动台实验，验证了在不同激励频率和振幅下，液体晃荡浪高与侧壁压力的实验结果与理论预测相符。此外，瞬态解析解在预测液体晃荡响应方面相较于传统稳态理论与设计规范公式具有更高准确性。通过与API规范和Eurocode规范中动水压力公式的对比分析，明确了规范中“脉冲压力”与解析稳态解的一致性，以及“对流压力”可视为瞬态过程的响应补偿。结果表明，随着激励频率的提高，理论解与Eurocode规范动水压沿罐壁分布的结果更为接近，同时脉冲压力逐渐占主导作用，而API规范在动水压力预测方面相对保守。<br>

关键词：圆柱储罐；液体晃荡；势流理论；振动台实验；瞬态解析解