危化品液罐车流固耦合机理及侧翻稳定性分析研究

发布时间：2023-12-10 10:04

　　改革开放以来,我国经济建设的步伐不断加快,同时对化工类液体原料、民用液体类燃料以及其他种类液体状货物的需求也不断的增多,在这些液体货物中大约有80%是通过液罐车运输。但是,随着公路上液罐车不断的增加,其公路事故发生率也在逐年增多,据调查发现,危化品运输事故占40%以上。因此研究危化品液罐车罐内液体的非线性晃动以及液罐车行驶稳定性有着重要的理论价值和现实意义。本文利用Ansys Workbench软件中的流体模块与动力学模块进行仿真,分析出液体晃动对整车的影响,再此基础上利用Trucksim软件进行整车动力学研究,分析液体晃动对危化品液罐车侧翻稳定性的影响。1.本文利用Ansys Workbench软件中的流体模块建立了罐体模型以及罐体内液体模型,并进行网格划分,定义边界条件,进行模拟仿真,得到流体运动对罐体的影响。2.利用Trucksim软件建立危化品液罐车的车辆动力学模型以及把罐体内液体等效为刚体的液罐车模型,在高附鱼钩工况下进行对比仿真,得出危化品液罐车在侧倾角,侧向加速度,横摆角,横摆角速度的值。3.利用Matlab/Simlink软件建立危化品液罐车整车差动控制策略,并与Tru...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 危化品液罐车简介
    1.2 研究的目的及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 液体晃动研究
        1.3.2 危化品液罐车防侧翻研究
    1.4 本文主要工作内容
第2章 理论基础
    2.1 液体晃动特性
    2.2 欧拉多相流模型的分流模型
        2.2.1 连续方程
        2.2.2 动量方程
        2.2.3 能量方程
    2.3 流固耦合理论
        2.3.1 流体控制方程
        2.3.2 固体控制方程
        2.3.3 流固耦合方程
        2.3.4 流固耦合数据传递
    2.4 ANSYS流固耦合分析
    2.5 本章小结
第3章 危化品液罐车液体晃动分析
    3.1 危化品液罐车罐体
        3.1.1 筒体
        3.1.2 封头
        3.1.3 防波板
    3.2 罐体分析模型的建立
        3.2.1 罐体筒体的建模
        3.2.2 罐体封头的建模
        3.2.3 罐体内防波板的建模
    3.3 罐体模型简化
    3.4 模型材料参数
        3.4.1 罐体材料
        3.4.2 罐内空气参数
    3.5 罐体有限元模型网格划分
        3.5.1 单元类型的选择
    3.6 边界条件
    3.7 液体横向晃动仿真分析
        3.7.1 Ansysworkbench软件简介
        3.7.2 FLUENT模块简介
        3.7.3 流固耦合分析流程
        3.7.4 仿真工况设置
        3.7.5 FLUENT求解器设置
        3.7.6 仿真计算
    3.8 本章小结
第4章 危化品液罐车侧翻稳定性研究
    4.1 汽车动力学软件TRUCKSIM简介
        4.1.1 Trucksim求解器求解过程
        4.1.2 Trucksim动力学模型的搭建
    4.2 危化品液罐车TRUCKSIM模型搭建
        4.2.1 牵引车模型
        4.2.2 挂车模型
        4.2.3 转向系统模型建立
        4.2.4 轮胎模型建立
        4.2.5 悬架模型建立
        4.2.6 整体车桥系统模型建立
        4.2.7 制动系统模型建立
        4.2.8 动力系统模型建立
        4.2.9 载荷模型建立
    4.3 液体晃动对危化品液罐车侧翻稳定性的影响
    4.4 危化品液罐车侧翻稳定性控制
        4.4.1 差动制动控制简介
        4.4.2 差动制动控制原理
        4.4.3 差动制动控制策略
        4.4.4 基于差动制动控制策略的危化品液罐车侧翻稳定性分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士期间发表的论文和科研成果



本文编号：3872294