槽罐车流固耦合数值分析和行驶稳定性研究.pdf

本学位论文是我在导师的指位论文中，除了加以标注和致谢过的研究成果，也不包含我为获材料。与我一同工作的同事对本确的说明。研究生签名：加／戽猬刁日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：刈年、月叫日摘要摘要在我国，液化气体的运输主要依赖公路罐体挂车运输为主。以往对车载容器的计算多数局限与结构静力学的研究和罐体本身液体晃动特性的分析，这显然已经不符合车辆实际运行中的工况。作为槽罐挂车，其行驶过程中的受力情况远比一般挂车的复杂，这是因为槽罐挂车一般都是非满载(通常％左右)，这势必会导致槽罐内储存液在行驶中伴随槽罐挂车运动而晃动。晃动液体与结构的耦合振动一方面将会对容器产生显著的附加动压力，会对容器结构造成破坏，另一方面液体晃动会对车辆行驶稳定性产生很大的影响，目前对挂车的行驶稳定性已有不少研究，而对槽罐挂车行驶中涉及流固耦合问题的行驶稳定性研究甚少。本文以南通中集槽罐挂车为依托，初步分析了槽罐容器的流固耦合问题，并研究了液体晃动对槽罐挂车行驶稳定性的影响，主要所作的工作如下：()分析了槽罐容器的流固耦合模态()对罐车在制动和转向过程中引起的液体晃动进行了数值分析()建立了罐车的虚拟样机，研究了液体晃动在行驶过程中的影响得到了如下的结论：()容器载荷的增加会导致系统固有频率的减小，罐容器在装载时内容器更加敏感，受液体的晃动先表现为内封头的纵向变形，而后为筒体的横向变形。()防波板结构可以有效的减小液体制动工况时的壁面受力，但不能减小液体的纵向位移和转向工况时的横向力。转向时液体晃动产生的动压力很小，而在制动工况时液体产生的动压力就很大。()牵引车后轮轮胎的侧偏刚度在稳定性行驶中影响较大，而罐挂车车轮的轮胎侧偏刚度并非是越大越好，它的取值应该是相对的。车辆在转向行驶过程中液体晃动会改变车辆的转向特性，使车辆可能出现过度转向。关键词：槽罐挂车流固耦合液体晃动行驶稳定性制动工况转向工况