基于实测路谱的轻型货车燃油箱疲劳分析
发布时间：2021-08-12 17:39
燃油箱作为汽车中的重要构件,对汽车的使用安全性能有至关重要的影响。货车燃油箱在实际使用过程中,所处的外部振动环境复杂,箱体内的燃油随之发生强烈的晃动,燃油箱内的隔板容易发生脱落,进而造成燃油泄漏甚至起火导致火灾等危险。燃油箱在实际使用时必须保证其安全性能和使用寿命,那么对燃油箱进行振动疲劳分析有重要的研究意义。针对某轻型货车燃油箱在路试中出现箱体撕裂、燃油泄漏的问题,本文对燃油箱进行了有限元仿真分析和相关试验,并基于实测路谱对燃油箱的振动疲劳进行研究,主要研究内容如下:（1）介绍课题研究背景及意义、燃油箱动力学问题的研究方法、以及基于路谱的疲劳分析研究状况。（2）根据流体力学、声学及结构力学的相关知识,在有限元计算分析的理论基础上,推导流体-结构耦合作用的动力学方程。基于流固耦合的相关理论知识,利用ANSYS软件计算不同充液比下燃油箱的耦合模态,重点对充液50%的燃油箱进行振动分析并进行振动试验,研究燃油箱的振动特性,对比验证有限元模型及分析方法的准确性。提取燃油箱焊点处的振动响应结果并进行简要分析。（3）在试验场进行测试时,对五种强化路面进行道路谱数据采集并处理。利用加速度传感器实测...
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
燃油箱基本组成部分Fig.1-1Basiccomponentsofthefueltank
第二章燃油箱动力学分析12置关系，各零部件之间都是面与面接触形式，进而对其设定面接触进行固定约束，通过零部件的配合关系装配成复杂的燃油箱装配体，如图2-1所示。图2-1燃油箱装配体三维模型Fig.2-1Assemblymodelofthefueltank在不影响分析结果或对分析结果影响不大的前提下，综合考虑模型的复杂程度和网格数量以及计算结果精度，对燃油箱模型进行如下简化处理：a.针对该燃油箱箱体外部的一些油量传感器、油管、放油螺栓、油孔、橡胶垫圈等对其结构分析的影响非常小，可作相应简化；b.该燃油箱内部的隔板是通过点焊方式连接于箱体，点焊时不考虑对其他材料造成的破坏。利用梁单元对焊点进行模拟处理。综合上述简化处理可以最终得出燃油箱简化后的模型如图2-2所示。图2-2燃油箱简化后的模型Fig.2-2Simplifiedmodelofthefueltank2.2.2燃油箱模型网格划分燃油箱模型的整体尺寸比较大，如果直接对燃油箱的实体模型进行网格划分，模型的网格数量会大大增加，这就会导致求解所需内存规模增大，对普通计算机而言分析求解会变得十分困难。为此，在划分网格时对燃油箱作如下处理：先对燃油箱模型进行壳单元处理，抽取模型的中面，然后再对壳单元进行划分网格，最后对壳单元定义厚度。该燃油箱的箱体是规则的长方体形状，其长宽高分别为985mm、344mm、274mm。对
第二章燃油箱动力学分析12置关系，各零部件之间都是面与面接触形式，进而对其设定面接触进行固定约束，通过零部件的配合关系装配成复杂的燃油箱装配体，如图2-1所示。图2-1燃油箱装配体三维模型Fig.2-1Assemblymodelofthefueltank在不影响分析结果或对分析结果影响不大的前提下，综合考虑模型的复杂程度和网格数量以及计算结果精度，对燃油箱模型进行如下简化处理：a.针对该燃油箱箱体外部的一些油量传感器、油管、放油螺栓、油孔、橡胶垫圈等对其结构分析的影响非常小，可作相应简化；b.该燃油箱内部的隔板是通过点焊方式连接于箱体，点焊时不考虑对其他材料造成的破坏。利用梁单元对焊点进行模拟处理。综合上述简化处理可以最终得出燃油箱简化后的模型如图2-2所示。图2-2燃油箱简化后的模型Fig.2-2Simplifiedmodelofthefueltank2.2.2燃油箱模型网格划分燃油箱模型的整体尺寸比较大，如果直接对燃油箱的实体模型进行网格划分，模型的网格数量会大大增加，这就会导致求解所需内存规模增大，对普通计算机而言分析求解会变得十分困难。为此，在划分网格时对燃油箱作如下处理：先对燃油箱模型进行壳单元处理，抽取模型的中面，然后再对壳单元进行划分网格，最后对壳单元定义厚度。该燃油箱的箱体是规则的长方体形状，其长宽高分别为985mm、344mm、274mm。对
【参考文献】：
期刊论文
[1]某轻型货车燃油箱振动疲劳分析[J]. 程贤福,李晶,程安辉. 噪声与振动控制. 2020(01)
[2]基于流固耦合的货车燃油箱动力学仿真分析及试验验证[J]. 程贤福,程安辉,李晶,梁高峰. 噪声与振动控制. 2019(01)
[3]蒸气云爆炸作用下钢储罐动力响应的双向流固耦合分析[J]. 胡可,赵阳,王钢,郭艳军. 振动与冲击. 2018(15)
[4]基于实测路谱的动力总成壳体疲劳寿命预测[J]. 翟文涛,崔勇奎,李瑞. 汽车实用技术. 2018(06)
[5]基于仿真分析的燃油箱结构设计[J]. 祁涛,杨柳,熊杰,邓娜,朱植永,朱天楷. 湖北汽车工业学院学报. 2017(03)
[6]基于matlab的商用车路谱台架验证与应用研究[J]. 孙翔鸿,董野峰. 汽车实用技术. 2017(15)
[7]基于nCode DesignLife的车载扬声器盆架振动疲劳分析[J]. 马明,朱玉田. 计算机辅助工程. 2016(04)
[8]流固耦合问题研究综述[J]. 袁野. 山西建筑. 2016(23)
[9]某发电列车车下燃油箱受纵向冲击的流固耦合分析[J]. 林鹏,仲崇成. 科技创新导报. 2015(32)
[10]基于随机振动理论的焊接结构疲劳寿命概率预测方法研究[J]. 方吉,李季涛,王悦东,兆文忠. 工程力学. 2016(03)
博士论文
[1]贮箱内液体晃动动力学分析及结构防晃技术研究[D]. 刘富.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]燃油箱非线性耐压及流固耦合动力学分析[D]. 梁高峰.华东交通大学 2018
[2]某燃油箱的振动试验流固耦合特性分析[D]. 刘赟.广西科技大学 2017
[3]29立方米液体罐式集装箱的流固耦合及结构优化[D]. 商继东.北京交通大学 2016
[4]飞机蓄压油箱的振动疲劳寿命分析[D]. 张金亮.沈阳航空航天大学 2016
[5]基于ALE有限元法的飞机整体油箱燃油晃动特性研究[D]. 杨瑞.哈尔滨工业大学 2016
[6]基于真实路谱的汽车疲劳寿命开发试验技术[D]. 蔡川.重庆大学 2015
[7]飞机油箱晃动流固耦合动力学研究[D]. 黄愉太.华南理工大学 2015
[8]飞机机身油箱燃油晃动分析[D]. 邹喜聪.哈尔滨工业大学 2012
[9]储液容器的动特性和动力响应分析[D]. 顾璐寅.重庆大学 2012
[10]基于流固耦合的矿用自卸车燃油箱动态特性分析[D]. 朱代义.湖南大学 2009
本文编号：3338771
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
燃油箱基本组成部分Fig.1-1Basiccomponentsofthefueltank
第二章燃油箱动力学分析12置关系，各零部件之间都是面与面接触形式，进而对其设定面接触进行固定约束，通过零部件的配合关系装配成复杂的燃油箱装配体，如图2-1所示。图2-1燃油箱装配体三维模型Fig.2-1Assemblymodelofthefueltank在不影响分析结果或对分析结果影响不大的前提下，综合考虑模型的复杂程度和网格数量以及计算结果精度，对燃油箱模型进行如下简化处理：a.针对该燃油箱箱体外部的一些油量传感器、油管、放油螺栓、油孔、橡胶垫圈等对其结构分析的影响非常小，可作相应简化；b.该燃油箱内部的隔板是通过点焊方式连接于箱体，点焊时不考虑对其他材料造成的破坏。利用梁单元对焊点进行模拟处理。综合上述简化处理可以最终得出燃油箱简化后的模型如图2-2所示。图2-2燃油箱简化后的模型Fig.2-2Simplifiedmodelofthefueltank2.2.2燃油箱模型网格划分燃油箱模型的整体尺寸比较大，如果直接对燃油箱的实体模型进行网格划分，模型的网格数量会大大增加，这就会导致求解所需内存规模增大，对普通计算机而言分析求解会变得十分困难。为此，在划分网格时对燃油箱作如下处理：先对燃油箱模型进行壳单元处理，抽取模型的中面，然后再对壳单元进行划分网格，最后对壳单元定义厚度。该燃油箱的箱体是规则的长方体形状，其长宽高分别为985mm、344mm、274mm。对
第二章燃油箱动力学分析12置关系，各零部件之间都是面与面接触形式，进而对其设定面接触进行固定约束，通过零部件的配合关系装配成复杂的燃油箱装配体，如图2-1所示。图2-1燃油箱装配体三维模型Fig.2-1Assemblymodelofthefueltank在不影响分析结果或对分析结果影响不大的前提下，综合考虑模型的复杂程度和网格数量以及计算结果精度，对燃油箱模型进行如下简化处理：a.针对该燃油箱箱体外部的一些油量传感器、油管、放油螺栓、油孔、橡胶垫圈等对其结构分析的影响非常小，可作相应简化；b.该燃油箱内部的隔板是通过点焊方式连接于箱体，点焊时不考虑对其他材料造成的破坏。利用梁单元对焊点进行模拟处理。综合上述简化处理可以最终得出燃油箱简化后的模型如图2-2所示。图2-2燃油箱简化后的模型Fig.2-2Simplifiedmodelofthefueltank2.2.2燃油箱模型网格划分燃油箱模型的整体尺寸比较大，如果直接对燃油箱的实体模型进行网格划分，模型的网格数量会大大增加，这就会导致求解所需内存规模增大，对普通计算机而言分析求解会变得十分困难。为此，在划分网格时对燃油箱作如下处理：先对燃油箱模型进行壳单元处理，抽取模型的中面，然后再对壳单元进行划分网格，最后对壳单元定义厚度。该燃油箱的箱体是规则的长方体形状，其长宽高分别为985mm、344mm、274mm。对
【参考文献】：
期刊论文
[1]某轻型货车燃油箱振动疲劳分析[J]. 程贤福,李晶,程安辉. 噪声与振动控制. 2020(01)
[2]基于流固耦合的货车燃油箱动力学仿真分析及试验验证[J]. 程贤福,程安辉,李晶,梁高峰. 噪声与振动控制. 2019(01)
[3]蒸气云爆炸作用下钢储罐动力响应的双向流固耦合分析[J]. 胡可,赵阳,王钢,郭艳军. 振动与冲击. 2018(15)
[4]基于实测路谱的动力总成壳体疲劳寿命预测[J]. 翟文涛,崔勇奎,李瑞. 汽车实用技术. 2018(06)
[5]基于仿真分析的燃油箱结构设计[J]. 祁涛,杨柳,熊杰,邓娜,朱植永,朱天楷. 湖北汽车工业学院学报. 2017(03)
[6]基于matlab的商用车路谱台架验证与应用研究[J]. 孙翔鸿,董野峰. 汽车实用技术. 2017(15)
[7]基于nCode DesignLife的车载扬声器盆架振动疲劳分析[J]. 马明,朱玉田. 计算机辅助工程. 2016(04)
[8]流固耦合问题研究综述[J]. 袁野. 山西建筑. 2016(23)
[9]某发电列车车下燃油箱受纵向冲击的流固耦合分析[J]. 林鹏,仲崇成. 科技创新导报. 2015(32)
[10]基于随机振动理论的焊接结构疲劳寿命概率预测方法研究[J]. 方吉,李季涛,王悦东,兆文忠. 工程力学. 2016(03)
博士论文
[1]贮箱内液体晃动动力学分析及结构防晃技术研究[D]. 刘富.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]燃油箱非线性耐压及流固耦合动力学分析[D]. 梁高峰.华东交通大学 2018
[2]某燃油箱的振动试验流固耦合特性分析[D]. 刘赟.广西科技大学 2017
[3]29立方米液体罐式集装箱的流固耦合及结构优化[D]. 商继东.北京交通大学 2016
[4]飞机蓄压油箱的振动疲劳寿命分析[D]. 张金亮.沈阳航空航天大学 2016
[5]基于ALE有限元法的飞机整体油箱燃油晃动特性研究[D]. 杨瑞.哈尔滨工业大学 2016
[6]基于真实路谱的汽车疲劳寿命开发试验技术[D]. 蔡川.重庆大学 2015
[7]飞机油箱晃动流固耦合动力学研究[D]. 黄愉太.华南理工大学 2015
[8]飞机机身油箱燃油晃动分析[D]. 邹喜聪.哈尔滨工业大学 2012
[9]储液容器的动特性和动力响应分析[D]. 顾璐寅.重庆大学 2012
[10]基于流固耦合的矿用自卸车燃油箱动态特性分析[D]. 朱代义.湖南大学 2009
本文编号：3338771
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