罐式汽車液體晃動力學及其抑制研究.pdf

1、充液系統(tǒng)動力學在實際工程結構分析中得到廣泛應用,尤其液體晃動及其抑制問題,是當前國際上研究的的前沿課題。液體晃動是一種復雜的、強非線性問題,而非滿載液體貨物的汽車方向穩(wěn)定極限比那些常規(guī)運載剛性貨物的汽車方向穩(wěn)定極限要低,這是因為罐式汽車在操作轉向盤時,罐體內液體受慣性力作用而產生大幅晃動,使得汽車系統(tǒng)也產生一個相當大的動態(tài)載荷變化,從而影響到汽車的方向穩(wěn)定性,使之處于惡劣工況。一旦罐式汽車運載危險品時,這無疑會給公路交通安全和環(huán)境污染帶

2、來難以估計的風險。
　　 多年來,液體晃動的研究取得了豐富的理論和實驗成果。鑒于理論研究進行了模型的簡化而實驗研究費用又十分高昂,本文利用VOF數值方法實現了罐式汽車在制動、轉向時,罐體內液體晃動時的動態(tài)模擬,并在此基礎上進行了罐式汽車液體晃動力學及其抑制的研究。
　　 首先,針對所研究的罐車車型進行實車測繪,得出必要的尺寸參數,并繪畫出AutoCAD二維草圖,包括罐車側視圖、后視圖以及隔艙板、防波板等重要部件的設計圖；

3、接著在CATIA中構建三維罐車“固.液”模型,并將模型導入Gambit中設定邊界條件并生成網格,再將網格文件導入Fluent進行液體晃動數值計算。其次,在充液動力學方程的基礎上,本文給出了充液系統(tǒng)和液體晃動的數學模型,并利用VOF數值方法建立帶有自由液面的粘性液體晃動的計算模型,仿真結果表明,在罐式汽車制動、轉向時,罐體內液體晃動受到不同加速度、不同充液比以及有、無防波板的影響,并引起液體對罐體壁沖擊力大小和液體重心位置的不斷變化,從而