【摘 要】
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危险品救援车针对的是危险品道路运输事故中泄漏的危险品,既可运输液态危险品,也可对固态危险品进行收集。所以危险品救援车的收纳罐内部不便设置固定的防晃板,否则不利于收集和倾倒固态危险品。本文借助于收纳罐内部现有的可移动的卸料板,在运输液态危险品时将其置于罐体中部来充当防晃板。当危险品救援车进行转向和制动时,液态危险品对罐体的冲击会降低危险品救援车的行驶稳定性,极易引发交通事故,造成财产的损失和人员的伤
【基金项目】
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项目名称:国家重点研发计划资助项目(项目编号:NO.2017YFC0804805),起止年月:2017年9月-2019年12月;
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危险品救援车针对的是危险品道路运输事故中泄漏的危险品,既可运输液态危险品,也可对固态危险品进行收集。所以危险品救援车的收纳罐内部不便设置固定的防晃板,否则不利于收集和倾倒固态危险品。本文借助于收纳罐内部现有的可移动的卸料板,在运输液态危险品时将其置于罐体中部来充当防晃板。当危险品救援车进行转向和制动时,液态危险品对罐体的冲击会降低危险品救援车的行驶稳定性,极易引发交通事故,造成财产的损失和人员的伤亡。所以,研究危险品救援车制动和转向时罐内液体冲击对提高汽车行驶稳定性有着重要的理论意义和应用价值。本文主要的研究内容及结论如下:(1)本文以项目中的危险品救援车为模型,确定危险品救援车罐体的形状和尺寸,在流体计算软件中建立等比例仿真模型。对有限元软件进行参数选择,使用流体体积法对罐内液体冲击进行数值模拟。将仿真计算得到的冲击频率与试验测得的冲击频率进行比较分析,结果表明试验值和数值模拟得到的横向冲击力频率值相差很小,最大误差值为8.1%,为验证仿真模型及相关参数选择的正确性,对罐体初始实际绝对压力值与理论计算值进行对比验证,验证结果相符,初步证明了参数选择的准确性。(2)根据流体动力学理论,使用有限元软件对罐车在进行转向和制动两种不同工况时罐内液体对罐体的冲击作用进行研究,分析罐内充液高度、侧向加速度对罐车进行转向时的影响和罐内充液高度、制动减速度、充液介质对罐车制动时的影响,从而对不同条件下汽车的转向和制动过程有一个规律性认识。(3)对危险品救援车制动时防晃板的防晃作用进行仿真分析。研究不同防晃板数量对罐内液体晃动的影响,分析其流场分布和各壁面受力情况,结果表明充液比为0.5时,防晃板数量的增加能明显抑制罐内液体的晃动;充液比为0.9时,防晃板数量为3时抑制罐内液体晃动的效果最好。研究防晃板不同的布置形式对罐内液体晃动的影响,结果表明当充液比为0.5时,全下布置的防晃效果最好;当充液比为0.9时,全上布置的防晃效果最好。考虑本文中防晃板的可移动性,研究单块防晃板位于罐内不同位置时对罐内液体晃动的影响,结果表明当充液比为0.5时,防晃板位于不同位置时均能起到有效的抑制液体晃动的作用。当充液比为0.9时,防晃板的位置影响不如非满载时明显。(4)对危险品救援车内的防晃板进行流固耦合分析,并进行结构优化。分析防晃板受到流体冲击后产生的总变形长度和等效应力。选择中心复合设计法进行防晃板参数的样本设计,建立响应面模型并采用筛选法进行优化,找到一种最合适的防晃板结构。优化之后的结构受到液体冲击后产生的最大总变形长度和最大等效应力均优于原防晃板,优化后的结果使最大总变形长度下降26%,最大等效应力下降35%。
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