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针对舱内晃荡液体与舱壁的相互作用，对舱内水动冲击力的等效力学模型进行了研究。基于混合系统理论，建立了强非线性液体晃荡的等效摆分段仿射模型，重点对矩形液舱的简化等效力学模型进行了分析。利用计算流体动力学软件Flow3D对矩形液舱内的强非线性液体晃荡进行了数值仿真。理论分析表明：分段仿射模型更符合刚性碰撞的假定，可以更有效地描述等效摆和舱壁碰撞时的速度跃变。仿真结果的对比表明：受到激励时，等效摆分段仿射模型所产生的力与Flow3D计算的结果比较接近，利用此模型可以恰当地描述强非线性液体晃荡。