随着我国经济的不断进步与发展,各行各业对于柴油等能源产品的需求也在日益增长,对于其主要运输工具一铁路液罐车的要求也更加严格。当液罐车紧急减速时,液罐车内部液体的剧烈晃动会对罐体壁产生较大的冲击,对液罐车强度也提出了更高的要求。近年来研究人员发现在液罐车内部安装防波板能够有效的抵消部分惯性力,尤其是在罐车内部安装横向防波板效果更为明显。因此研究横向防波板对铁路液罐车整车强度的影响,不仅对液罐车的罐体设计是十分重要的,而且对液罐车的安全使用也具有指导意义。本文基于流体动力学,采用VOF的方法对铁路液罐车在减速过程中横向防波板的作用进行了较为深入的研究,具体内容如下:(1)介绍了本文研究的背景与意义,并对国内外有关液罐车的研究现状进行介绍。(2)阐述了 VOF的基本概念,并建立了液罐车在减速过程中充液系统的动力学方程和静平衡方程,说明了液罐车在减速时内部液体的具体平衡方程以及计算方法,分析了液罐车在减速过程中罐体内部液体的力学模型以及能量守恒、动量守恒方程,对液罐车在流体计算时所要应用的计算模型及算法进行了选择。(3)结合实际工况,对液罐车进行整体结构分析,对液罐车的车底架、转向架以及罐体结构进行了选择,设计了 Ⅰ型防波板和Ⅱ型防波板,并确定了进行流体计算时防波板的数量及具体布置位置。对液罐车材料进行确定,并对液罐车罐体进行三维模型的建立。(4)运用ADINA软件对液罐车在紧急减速时罐体内部液体晃动的工况进行了流体分析,并根据防波板的结构样式进行了分类讨论,得出在不同充液比、不同防波板数量、形状等14种工况下,罐体内部液体对液罐车的压强对比。(5)运用ANSYS软件对ADINA得出的数据根据罐体具体结构及固有力进行了强度分析,得出防波板对液罐车在行驶过程中的强度影响因素,即不同防波板数量、形状,不同充液比对液罐车减速过程中强度影响的对比。本文针对铁路液罐车在减速时内部液体晃动进行了系统的研究,得出了充液比、防波板结构、数量对液罐车强度的影响,对铁路液罐车以及防波板的设计具有一定的指导作用。