多余物的存在增加了产品出现故障的可能,其影响不容忽视,在航天运载领域的产品生产中更是如此,国内外由于多余物的影响而导致的航天发射失败事例屡见不鲜。贮箱是运载火箭的重要部分,在贮箱生产过程的任何一个环节都可能产生或是引入多余物。针对贮箱多余物的清洗,传统方式耗时耗力而且清洗效果不理想,因此研制具备良好清理效果且能够自动清理的贮箱多余物清理系统具有十分重要的实际意义。本课题针对火箭贮箱内部环筋等复杂结构中存在的多余物,提出基于超声技术的微激振多余物清理方法。其清理方案有别于传统的超声清洗槽,该方案将微激振器通过压接的方式直接作用在贮箱壳体上,微激振器产生的超声振动在贮箱内引发机械效应和空化效应,使贮箱上的多余物脱落。本文分别从机械效应和空化效应的角度出发,研究了贮箱多余物在微激振作用下的脱落机理。根据超声波在固体中的传播理论,得到了超声振动在贮箱壳体上传播的声波方程,分析了声波在界面上的反射与折射;通过显式动力学仿真方法对超声波在贮箱壳体上的传播进行了仿真,得到了超声振动作用下不同路径的剪切应力分布,揭示了剪切效应的主要除垢机理;研究了微激振作用下贮箱缝隙的变形,分析了对于贮箱缝隙中多余物清洗的可行性。分析了空化效应去除多余物的机理,得到了贮箱内水域发生空化效应的条件。对贮箱内的声场进行了仿真,得到了了产生空化效应的区域;以空化区域面积为指标研究了贮箱结构和微激振器参数对清洗的影响;给出了针对贮箱的微激振器阵列的排布方式。搭建了微激振系统,对微激振系统的输出频率、振幅进行了检测;对箱体进行清理实验,采集箱体位移信号,得到了箱体的振动分布情况,同时与仿真结果相对比,验证了仿真的正确性;对缝隙中的金属屑进行清洗实验,并研究了缝隙两端间距对清理效果的影响,实验结果表明微激振系统对缝隙中的多余物有着良好的清清理效果。此外,在大型管道、罐体的多余物清理领域,微激振系统也有着潜在的应用价值。