槽罐車流固耦合數(shù)值分析和行駛穩(wěn)定性研究.pdf

1、在我國,液化氣體的運輸主要依賴公路罐體掛車運輸為主。以往對車載容器的計算多數(shù)局限與結(jié)構(gòu)靜力學(xué)的研究和罐體本身液體晃動特性的分析,這顯然已經(jīng)不符合車輛實際運行中的工況。
　　 作為槽罐掛車,其行駛過程中的受力情況遠比一般掛車的復(fù)雜,這是因為槽罐掛車一般都是非滿載(通常75％左右),這勢必會導(dǎo)致槽罐內(nèi)儲存液在行駛中伴隨槽罐掛車運動而晃動。晃動液體與結(jié)構(gòu)的耦合振動一方面將會對容器產(chǎn)生顯著的附加動壓力,會對容器結(jié)構(gòu)造成破壞,另一方面液體

2、晃動會對車輛行駛穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響,目前對掛車的行駛穩(wěn)定性已有不少研究,而對槽罐掛車行駛中涉及流固耦合問題的行駛穩(wěn)定性研究甚少。
　　 本文以南通中集槽罐掛車為依托,初步分析了槽罐容器的流固耦合問題,并研究了液體晃動對槽罐掛車行駛穩(wěn)定性的影響,主要所作的工作如下:
　　 (1).分析了槽罐容器的流固耦合模態(tài)(2).對罐車在制動和轉(zhuǎn)向過程中引起的液體晃動進行了數(shù)值分析(3).建立了罐車的虛擬樣機,研究了液體晃動在行駛過程

3、中的影響得到了如下的結(jié)論:
　　 (1).容器載荷的增加會導(dǎo)致系統(tǒng)固有頻率的減小,罐容器在裝載時內(nèi)容器更加敏感,受液體的晃動先表現(xiàn)為內(nèi)封頭的縱向變形,而后為簡體的橫向變形。
　　 (2).防波板結(jié)構(gòu)可以有效的減小液體制動工況時的壁面受力,但不能減小液體的縱向位移和轉(zhuǎn)向工況時的橫向力。轉(zhuǎn)向時液體晃動產(chǎn)生的動壓力很小,而在制動工況時液體產(chǎn)生的動壓力就很大。
　　 (3).牽引車后輪輪胎的側(cè)偏剛度在穩(wěn)定性行駛中影響較大