轴对称粘性液体桥振动的理论与实验研究

本文考虑由两个同心圆固体圆盘之间的毛细力支撑的轴对称液柱的动力学。通过使用文献中称为Cosserat模型的一维模型解决了这个问题，该模型包括粘度效应，其中液桥的每个部分的轴向速度被认为是恒定的。通过将Cosserat模型线性化，求解了桥梁对支承盘小振幅振动激励的动态响应。假设这种激励是谐波的，因此分析是在频域中进行的。对圆柱形液桥的特殊情况进行了分析研究，并计算了两个圆盘（同相或反相）或其中一个圆盘振动的传递函数。采用隐式有限差分方法对非圆柱形液桥的一般公式进行了数值求解。在这种情况下，研究了液柱体积和剩余重力水平对第一共振的影响，并将无粘情况下的结果与其他一维和三维势模型进行了比较。为了证明该理论模型在预测轴对称粘性液体桥的振动行为中的有用性，使用中性浮力技术（也称为Plateau技术）进行了一些实验，以模拟重力降低的条件，模型结果与实验结果吻合良好。