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液体运输罐车制动激励下的液体晃动冲击与防晃研究
| 论文题名： | 液体运输罐车制动激励下的液体晃动冲击与防晃研究 |
| 关键词： | 液体晃动;液罐车;试验设计;多目标优化;流固耦合;神经网络 |
| 摘要： | 液体晃动是自然界中常见的现象，贮箱内的液体晃动问题普遍存在于航空航天、液体贮藏和罐式运输等领域。在外部的激励下，贮箱内液体产生晃动会对贮箱内壁产生冲击，对结构产生影响，甚至改变整体系统的动力学特性，影响其原有的功能，存在很大的安全隐患。本文主要研究内容包含： （1）液体晃动仿真模型的实验验证，选择合适的参数模型构建液体晃动计算机仿真计算模型，并设计液体晃动实验，验证选用仿真模型的有效性；使用有效模型分析液体晃动冲击的特性，分析影响液体晃动因素如充装率和加速度等对液体晃动的影响特点，为后文的分析研究做铺垫，提供计算模型。 （2）选取国内外常见的三种防波板为研究对象，分析它们对液体晃动特性的影响，以及在液体晃动抑制方面发挥的具体作用和功效；借鉴微积分的定义自行定义用于描述液体晃动非线性程度的参考量，为描述防波板对液体晃动的抑制情况提供参考；为模拟实际中制动至停止的过程，利用二次开发的方式编写该过程的程序并加载至仿真软件中；分别分析并对比三型防波板在实际运输制动过程中的液体晃动现象，得出表现相对较好的防波板类型。 （3）分别从基于Pareto前沿的试验设计法和神经网络预测两个方面对防波板结构进行优化。构建防波板结构多目标优化的数学模型，采用拉定超立方抽样的方法获取试验设计点，逐一对每个设计点进行液体晃动的计算分析，得到试验设计设计点和训练样本的优化目标，训练神经网络并预测设计点的优化目标。基于pareto最优解集和评价选出相对最优的解，并进行流固耦合验证安全性。 |
| 作者： | 杨雨杭 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 戚向东;郑大周 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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