任意充液比油罐車液體晃動及整車橫向穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文基于勢流理論研究了具有任意充液比的平放圓柱罐體的液體晃動特性，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合車輛動力學(xué)和流固耦合動力學(xué)研究了液體晃動對鐵路罐車蛇行運(yùn)動穩(wěn)定性的影響。主要工作有： 在罐體為剛性、流體為二元理想無旋流的基本假設(shè)下，基于勢流理論，建立了平放圓柱罐體內(nèi)液體晃動的控制方程，采用Galerkin方法對流體運(yùn)動方程進(jìn)行離散求解。假設(shè)流體勢函數(shù)可以分離變量，利用流體自由晃動推導(dǎo)出流體勢函數(shù)的空間項(xiàng)，在液體強(qiáng)迫晃動中結(jié)合已滿足條件的空間項(xiàng)，

2、利用自由液面方程消去空間項(xiàng)而得到勢函數(shù)的時間項(xiàng)的微分方程。并求解了液體晃動的固有頻率，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較表明計(jì)算精度較高。另外，分析了液體晃動頻率隨充液比例和半徑的變化規(guī)律。 根據(jù)流體勢函數(shù)與流體力間的關(guān)系推導(dǎo)了作用在罐體上的作用力，并近似地推導(dǎo)了罐體做搖頭運(yùn)動時罐體受到的力矩。根據(jù)力或力矩的特點(diǎn)，將它們分為液體慣性項(xiàng)和液體晃動項(xiàng)。以罐體受橫向和搖頭加速度激勵為實(shí)例，基于MATLAB編程計(jì)算了不同充液比例下罐體受到的液體慣性力或力