摘要: |
在我国,成品油料的运输目前以铁路车载油罐运输为主。以往对车载液体容器的计算仅仅局限于结构静力学的研究和分析。伴随着近几年来火车的大提速,车载容器将会受到更强烈的动载荷作用,晃动液体与结构的耦合振动将是一个非常重要的问题,流固耦合系统振动一方面可能会导致系统的动力不稳定,另一方面容器中液体的大幅晃动会对容器产生显著的附加动压力,以至于造成结构破坏,因此有必要对这一类问题进行详细分析。本文选用常用的轻型油罐G60罐体以及轻型油罐车G70B罐体,以有限元软件ANSYS为工具,对罐体的流固耦合问题进行计算与分析。
本文的主要工作为:
1.介绍流固耦合的基本原理和基本方法;
2.介绍ANSYS有限元分析软件;
3.对G60、G70B型轻油罐车罐体进行静力学分析;
4.G60、G70B型轻油罐车罐体的模态分析,分析不同贮液比的罐体的模态,计算其固有频率并绘出振型图;
5.G60、G70B型轻油罐车罐体的简谐响应分析,分析罐体受到竖直方向和横向简谐激励下,不同贮液比的罐体的响应。
6.G60、G70B型轻油罐车罐体的瞬态响应分析,分析列车在制动状态下,不同贮液比的罐体的响应。
通过以上各种情况的计算,将所得到的罐体的静力学、动力学计算结果进行比较,从而得到在流固耦合作用下充液罐体的静力学和动力学规律,为罐车罐体及时发现事故隐患,延长寿命,提高安全性,避免或减少经济损失,以及为设计、生产新型车载液体容器提供相关数据和理论依据。 |