为研究充液容器内液体的晃动对储存系统动态响应的影响，应用泛函极值原理建立了任意充液容器内液体晃动的有限元分析模型，忽略了晃动自由面上液体的表面张力，分析了充液容器内液体晃动的固有频率、模态及地震对其影响，并与解析解进行了对比。分析结果表明，该方法可应用于三维任意形状充液容器内液体的晃动问题求解，且精确度较高，建议在工业设计中将液体晃动与结构弹性体振动问题统一分析。

基于ANSYS有限元软件建立了液一固耦联大型立式储液罐模型。以10万m^3储油罐为对象进行了地震反应仿真计算，成功的再现了液体大幅晃动和罐底提离现象。分析结果表明，大型储油罐罐内液体的晃动不只是以基本振型为主，其它振型对液体晃动的贡献比较大，其基本周期比小体积罐大很多。由于体积较大，整个罐体下沉明显，罐底提离高度相对于罐体直径较小。

基于弹性波传播理论,构造液体晃动的等效弹性体模型,将液体晃动问题归结为弹性体动力问题,建立位移-压力格式的流固耦合方程,采用静态缩聚技术求解流固耦合特征值问题。在此基础上,推导地震条件下的流固耦合系统有限元模型。对储液容器的特征值问题和动态响应问题进行了实例分析和计算,算例结果验证了方法的正确性与有效性。

对于部分充液的圆柱箱体中液体晃动，自由液面对晃动阻尼的影响显著，特别当自由液面在挡板附近，流动更加复杂。为了更加准确地计算带挡板的部分充液圆柱箱体中液体晃动阻尼，采用基于有限体积法的VOF方法模拟箱体中带有自由液面的流体流动。自由液面的重构采用具有二阶精度的分段线性重构方法，界面通量计算采用一步算法，计算了不同充液高度均匀布置的三块半圆形挡板对液体晃动阻尼的影响，得到了阻尼比随液位的变化曲线，获得了该型式挡板的阻尼性能。

采用Volume of Fluid（VOF）模型对罐车制动时液体的晃动进行了数值模拟对单室受力、受力位置及整车轴荷分配进行了计算并通过与实验结果的对比验证了计算方法的可靠性.计算结果表明无防波板时随减速度增加单室xy方向受力峰值增大整车轴荷比增大;随充液比增加单室x方向受力峰值先增大后减小y方向受力峰值增大制动初始与结束时充液比越大轴荷比越大1 s左右充液比越大轴荷比越小;单室带防波板时随防波板面积增加xy方向受力峰值减小当防波板面积大于横截面的40%时增加防波板面积能显著改善罐体受力且防波板面积越大轴荷比峰值越小.

为了保障罐车的运输安全,针对罐车罐体内液体的动力学特性进行了研究.基于欧拉-欧拉多相流模型对罐车在公路制动和转弯过程中罐体内液体的晃动过程进行了数值模拟,通过改进罐车转弯时横向离心力的施加方式,建立了一种更为准确的罐车运动物理模型,同时分析了充液比、刹车速度和转弯半径对罐车罐体运动状态的影响,并提出了一种数值计算方法.模拟结果表明罐车制动时在行进方向上的受力随充液比的增加非线性增大,随减速度的增大线性增大;罐车转弯时所受的横向稳定转矩随充液比的增加线性增大,随转弯半径的变化非线性变化.所提方法可以计算获得罐车转弯过程中的最小临界转弯半径,这对于保证罐车的安全运行,尤其是装有化学试剂的罐车具有重要的参考价值.

液体的晃动模态(自然频率、振型与阻尼比系数)是贮液结构设计以及振动控制的重要参数,本文采用人工激励的方法可容易激发出容器内液体自由表面的一阶模态运动,撤除激励后液体表面按一阶振型作自由衰减振动,采用多个激光位移器测量液体表面多个点的波高自由衰减曲线,从而可得到液体晃动的一阶自然频率、振型和阻尼比系数,试验测得的晃动频率、振型与理论结果吻合良好,本文的试验模态识别方法适合于任意形状的容器。