为方便液罐半挂汽车列车(Tractor Semi-trailer Tank Vehicle, TSTTV)罐-车整体的优化设计匹配,综合提高整车的侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性,基于Lagrange方法和椭圆规摆等效机械液体晃动模型建立TSTTV的整车侧向耦合动力学...为方便液罐半挂汽车列车(Tractor Semi-trailer Tank Vehicle, TSTTV)罐-车整体的优化设计匹配,综合提高整车的侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性,基于Lagrange方法和椭圆规摆等效机械液体晃动模型建立TSTTV的整车侧向耦合动力学模型,其典型特征是实现罐内液体侧向晃动与车辆横摆运动、侧向运动、悬挂质量的侧倾运动及非线性侧向轮胎力的集成一体化建模,贯通液体晃动动力学与车辆侧向动力学稳定性之间的联系。通过开环正弦停滞转向输入操作响应对所建立的模型进行分析评价,考察车辆横摆角速度、质心侧偏角、侧倾角、侧向载荷转移率及液体晃动角等状态量在2种充液比(F_L=40%,80%)及2种罐体椭圆率(Δ=1.0,1.3)下的响应。研究结果表明:所建立的TSTTV模型可以实现液体侧向晃动作用下的车辆侧向耦合动力学仿真分析,能够反映充液比、罐体截面椭圆率等运输条件和罐体几何参数对整车侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性的影响;基于该模型可以针对液体介质、充液比及道路环境等运输条件因素的影响,研究以提高整车侧向动力学稳定性为目标的TSTTV灌-车整体的优化设计匹配问题,这对提升液罐车的设计性能、提高行驶的安全性和运输效率具有重要意义。展开更多
为了研究液罐车在碰撞中装载液体对罐体结构变形损伤的叠加作用,以客车与液罐车追尾碰撞为研究对象,运用Hypermesh建立两车追尾碰撞的有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)模型,利用Fluent模拟碰撞后液体晃动过程,在考虑液体晃动冲...为了研究液罐车在碰撞中装载液体对罐体结构变形损伤的叠加作用,以客车与液罐车追尾碰撞为研究对象,运用Hypermesh建立两车追尾碰撞的有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)模型,利用Fluent模拟碰撞后液体晃动过程,在考虑液体晃动冲击的前提下,计算模拟出两车在碰撞过程中的能量变化及罐体结构变形情况,分析了不同冲击载荷和加载工况下的罐体变形失效情况。结果表明,碰撞速度相同时,液体充装率k值越大,罐体的变形量越大,罐体破裂的临界碰撞速度与液体充装率k值呈正相关。液体晃动冲击对罐体变形失效的影响不太显著,液体晃动对罐体的冲击损伤远小于外部车辆带来的碰撞损伤。通过分析液体泄漏情况可知,充装率k值对液体泄漏速率有显著影响。展开更多
在液罐车转向的过程中,罐体内液体的晃动会对液罐车产生侧向冲击力和侧倾力矩。以非满载液罐体为研究对象,采用流体体积法(Volume of fluid,VOF)对转向工况下的液体晃动进行数值分析,获得了侧向加速度和充液比对液晃的影响规律。建立液...在液罐车转向的过程中,罐体内液体的晃动会对液罐车产生侧向冲击力和侧倾力矩。以非满载液罐体为研究对象,采用流体体积法(Volume of fluid,VOF)对转向工况下的液体晃动进行数值分析,获得了侧向加速度和充液比对液晃的影响规律。建立液罐车侧向动力学模型,仿真结果表明,充液比为50%~70%时液罐车侧翻阈值较小。对罐体内部结构进行优化设计,设计一种倒V型防波板装置来降低液体对罐壁冲击。研究了9种倒V型防波板在不同充液比时的减晃效果,结果表明,安装三块夹角为150°的V型防波板防晃效果最好。搭建缩比液罐车侧倾台架,利用电动液压缸举升整个钢板平面和滑台以模拟罐车侧倾状态,同时滑台带动罐体向反方向平移,实现质心位置纠正,从而减小液体侧向晃动力与侧倾力矩,提高了液罐车的侧向稳定性。展开更多
The study of dynamics of tank vehicles carrying liquid fuel cargo is complex. The forces and moments due to liquid sloshing create serious problems related to the instability of tank vehicles. In this paper, a complet...The study of dynamics of tank vehicles carrying liquid fuel cargo is complex. The forces and moments due to liquid sloshing create serious problems related to the instability of tank vehicles. In this paper, a complete analytical model of a modular tank vehicle has been developed. The model included all the vehicle systems and subsystems. Simulation results obtained using this model was compared with those obtained using the popular TruckSim software. The comparison proved the validity of the assumptions used in the analytical model and showed a good correlation under single or double lane change and turning manoeuvers.展开更多
文摘为方便液罐半挂汽车列车(Tractor Semi-trailer Tank Vehicle, TSTTV)罐-车整体的优化设计匹配,综合提高整车的侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性,基于Lagrange方法和椭圆规摆等效机械液体晃动模型建立TSTTV的整车侧向耦合动力学模型,其典型特征是实现罐内液体侧向晃动与车辆横摆运动、侧向运动、悬挂质量的侧倾运动及非线性侧向轮胎力的集成一体化建模,贯通液体晃动动力学与车辆侧向动力学稳定性之间的联系。通过开环正弦停滞转向输入操作响应对所建立的模型进行分析评价,考察车辆横摆角速度、质心侧偏角、侧倾角、侧向载荷转移率及液体晃动角等状态量在2种充液比(F_L=40%,80%)及2种罐体椭圆率(Δ=1.0,1.3)下的响应。研究结果表明:所建立的TSTTV模型可以实现液体侧向晃动作用下的车辆侧向耦合动力学仿真分析,能够反映充液比、罐体截面椭圆率等运输条件和罐体几何参数对整车侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性的影响;基于该模型可以针对液体介质、充液比及道路环境等运输条件因素的影响,研究以提高整车侧向动力学稳定性为目标的TSTTV灌-车整体的优化设计匹配问题,这对提升液罐车的设计性能、提高行驶的安全性和运输效率具有重要意义。
文摘为了研究液罐车在碰撞中装载液体对罐体结构变形损伤的叠加作用,以客车与液罐车追尾碰撞为研究对象,运用Hypermesh建立两车追尾碰撞的有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)模型,利用Fluent模拟碰撞后液体晃动过程,在考虑液体晃动冲击的前提下,计算模拟出两车在碰撞过程中的能量变化及罐体结构变形情况,分析了不同冲击载荷和加载工况下的罐体变形失效情况。结果表明,碰撞速度相同时,液体充装率k值越大,罐体的变形量越大,罐体破裂的临界碰撞速度与液体充装率k值呈正相关。液体晃动冲击对罐体变形失效的影响不太显著,液体晃动对罐体的冲击损伤远小于外部车辆带来的碰撞损伤。通过分析液体泄漏情况可知,充装率k值对液体泄漏速率有显著影响。
文摘在液罐车转向的过程中,罐体内液体的晃动会对液罐车产生侧向冲击力和侧倾力矩。以非满载液罐体为研究对象,采用流体体积法(Volume of fluid,VOF)对转向工况下的液体晃动进行数值分析,获得了侧向加速度和充液比对液晃的影响规律。建立液罐车侧向动力学模型,仿真结果表明,充液比为50%~70%时液罐车侧翻阈值较小。对罐体内部结构进行优化设计,设计一种倒V型防波板装置来降低液体对罐壁冲击。研究了9种倒V型防波板在不同充液比时的减晃效果,结果表明,安装三块夹角为150°的V型防波板防晃效果最好。搭建缩比液罐车侧倾台架,利用电动液压缸举升整个钢板平面和滑台以模拟罐车侧倾状态,同时滑台带动罐体向反方向平移,实现质心位置纠正,从而减小液体侧向晃动力与侧倾力矩,提高了液罐车的侧向稳定性。
文摘The study of dynamics of tank vehicles carrying liquid fuel cargo is complex. The forces and moments due to liquid sloshing create serious problems related to the instability of tank vehicles. In this paper, a complete analytical model of a modular tank vehicle has been developed. The model included all the vehicle systems and subsystems. Simulation results obtained using this model was compared with those obtained using the popular TruckSim software. The comparison proved the validity of the assumptions used in the analytical model and showed a good correlation under single or double lane change and turning manoeuvers.
