本文關(guān)鍵詞：液體橫向晃動對液罐車側(cè)翻穩(wěn)定性影響的研究　出處：《長春工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：重型半掛液罐車的貨運(yùn)量和貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量大幅度提高,使半掛液罐汽車越來越受人們青睞。但是,由于重型半掛液罐車自身的慣量大、車身長、質(zhì)心高、液體晃動等特點(diǎn),使其在行駛過程中更容易發(fā)生擺振、側(cè)翻、折疊等危險工況。尤其是在轉(zhuǎn)向行駛過程中,半掛液罐車罐體內(nèi)液體的晃動對罐體產(chǎn)生一定的瞬態(tài)沖擊,并伴隨著液體質(zhì)心位置發(fā)生變化,使整車的側(cè)翻穩(wěn)定性大幅下降,容易誘發(fā)車輛側(cè)翻。所以,研究半掛液罐車轉(zhuǎn)向行駛過程中罐內(nèi)液體晃動對整車側(cè)翻的影響以及液罐車側(cè)翻穩(wěn)定性控制具有重要的理論意義和工程價值。為了研究部分充液罐車轉(zhuǎn)向過程中罐體內(nèi)液體的晃動情況,將罐體簡化為橢圓柱體,利用流體分析軟件FLUENT標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型模擬半掛液罐車轉(zhuǎn)向過程中罐內(nèi)液體的晃動,分析流體晃動對車輛側(cè)翻的影響,并在此基礎(chǔ)上對重型半掛液罐車側(cè)傾穩(wěn)定性控制進(jìn)行了研究:首先,將重型半掛液罐車上罐體簡化為內(nèi)設(shè)有橫向擋板的橢圓柱體,并利用GAMBIT軟件建立液罐的三維模型,對罐體模型進(jìn)行劃分網(wǎng)格、邊界條件和流體介質(zhì)的設(shè)定,生成網(wǎng)格文件;其次,將網(wǎng)格文件導(dǎo)入流體分析軟件FLUENT中,選用VOF(Volume of Fluid)模型對液體界面進(jìn)行跟蹤,并利用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型對罐體內(nèi)液體的非線性動力學(xué)進(jìn)行數(shù)值分析,對液體晃動進(jìn)行瞬態(tài)求解,得到液罐車在轉(zhuǎn)向行駛過程中罐體內(nèi)流體晃動對罐體的瞬態(tài)作用力和力矩;再次,根據(jù)求解液體晃動的瞬態(tài)作用力和力矩,基于TruckSim建立重型半掛液罐車動力學(xué)模型和將罐體內(nèi)液體等效為同質(zhì)量的剛性體的重型半掛車動力學(xué)模型,在魚鉤工況下對比分析罐體內(nèi)液體晃動對車輛側(cè)翻穩(wěn)定性的影響;最后,利用Matlab/Simulink建立車輛差動制動控制策略,并與基于TruckSim建立的重型半掛液罐車動力學(xué)模型進(jìn)行聯(lián)合仿真,驗證差動制動控制策略對重型半掛液罐車在轉(zhuǎn)向行駛過程中的側(cè)翻穩(wěn)定性控制。
[Abstract]:The cargo volume and freight turnover of heavy semi-hanging liquid tank truck are greatly increased, which makes the semi-hanging liquid tank car more and more popular. However, because of its large inertia, long body and high center of mass, the heavy semi-hanging liquid tank truck is more and more popular. The characteristics of liquid sloshing make it more prone to swing, roll, fold and other dangerous conditions in the driving process, especially in the process of steering. The sloshing of liquid in the tank of semi-hanging liquid tank has a certain transient impact on the tank body, and with the change of the center of mass of liquid, the stability of the whole vehicle rollover is greatly reduced, and the vehicle rollover is easy to be induced. It is of great theoretical significance and engineering value to study the effect of liquid sloshing in the tank on the roll of the whole vehicle and the control of the rollover stability of the liquid tank car during the steering of the semi-liquid tank truck. In order to study the steering process of the partially filled tank car, it is of great theoretical significance and engineering value. The sloshing of the liquid in the tank. The tank is simplified as an elliptical cylinder, and the liquid sloshing in the tank during the steering process is simulated by using the FLUENT standard k- 蔚 turbulence model, and the effect of the fluid sloshing on the rollover of the vehicle is analyzed. On this basis, the roll stability control of heavy semi-hanging liquid tank truck is studied. Firstly, the upper tank of heavy semi-hanging liquid tank truck is simplified as an elliptical cylinder with transverse baffles. The three-dimensional model of the tank is built by using GAMBIT software. The tank model is meshed, the boundary conditions and the fluid medium are set up, and the grid files are generated. Secondly, the grid file is imported into the fluid analysis software FLUENT, and the VOF(Volume of fluid model is used to track the liquid interface. A standard k- 蔚 turbulence model is used to numerically analyze the nonlinear dynamics of liquid in the tank, and the transient solution of liquid sloshing is carried out. The transient force and torque of fluid sloshing on the tank during steering are obtained. Thirdly, according to the transient force and torque of liquid sloshing. Based on TruckSim, the dynamic model of heavy-duty semi-hanging tank truck and the dynamic model of heavy-duty semi-trailer which equivalent the liquid in the tank to a rigid body of the same mass are established. The effect of liquid sloshing in tank on the rollover stability of the vehicle is comparatively analyzed under the condition of fishhook. Finally, the vehicle differential braking control strategy is established by using Matlab/Simulink, and the simulation is carried out with the dynamic model of heavy-duty semi-liquid tank truck based on TruckSim. The differential braking control strategy is verified to control the rollover stability of heavy semi-hanging tank truck during steering.
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.61

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本文編號：1377772