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考虑流固耦合的槽罐车横向稳定性动力学分析
| 论文题名： | 考虑流固耦合的槽罐车横向稳定性动力学分析 |
| 关键词： | 流固耦合;槽罐车;动力学分析;数值计算 |
| 摘要： | 槽罐车作为一种高效、便捷的运输工具，在实际生产运输过程中得到了广泛的应用，尤其是对于液体、粉尘类的货物运输，槽罐车的优势非常明显。而在液体运输过程中，由于液体具有流动性的特点，对整车的横向稳定性形成不利影响，很多槽罐车事故也与液体晃动有密切关系。在槽罐的设计阶段，工程师们为运载液体的槽罐安装了纵向防波板来抑制液体纵向晃动，而鲜有安装横向防波板来抑制液体的横向晃动。本文以某款槽罐车为研究对象，研究分析了液体晃动对整车横向稳定性的影响。 参考针对航天器液体燃料晃动分析的先例，本文采用了势流理论结合伽辽金法来处理流体模型，并根据等效原则，建立了质量-弹簧-阻尼等效模型与整车动力学模型进行耦合。同时考虑到了车辆转向轮的摆振行为对车辆行驶稳定性的影响，本文还推导了考虑间隙的非独立悬架摆振动力学方程，整合到整车动力学方程中，从而利用拉格朗日方程建立了十自由度整车动力学模型。 通过Matlab对动力学模型进行数值计算，从多方面研究了液体晃动因素对整车动力学响应的影响。计算结果表明，由于液体晃动存在，对槽罐壁面产生了不可忽视的动压力，并由此使得整车的各项横向稳定性指标变差，同时通过大量的数值算例考察了槽罐车的车身参数对横向稳定性的影响，为槽罐车横向稳定性的改善提供了改进方向与理论依据，并且为今后针对槽罐车操稳与控制等更加深入的研究奠定了理论基础。 |
| 作者： | 李金辉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 卢剑伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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