液罐汽车是运输液体货物的主要方式,为经济发展作出了重要的贡献。先进驾驶辅助系统和电子稳定控制系统的快速发展已经大大的提高了乘用车的稳定性,但重型液罐汽车的稳定性仍存在严重的问题并为公路运输带来了非常多的危险。与运输固体货物的车辆不同,液罐汽车由于罐体内液体的晃动与车辆的运动发生耦合作用而导致车辆更加容易出现侧翻、追尾等事故。所以对液罐汽车罐体内的液体晃动的研究就有了非常重要的意义。本课题采用等效机械模型法对罐体截面为椭圆形的罐体内液体晃动进行研究,分别改进并优化了等效机械液体侧向及纵向晃动模型。在罐体内液体的侧向晃动研究中,对椭圆规摆模型进行了简单的介绍并通过与CFD仿真结果进行对比来评价其预测精度。通过评价发现椭圆规摆模型难以适应椭圆率和充液比在较大范围内的变化,在较高充液比和较大椭圆率的情况下预测效果均不太理想。针对以上问题,本文提出多质量椭圆规摆模型,并基于拉格朗日方法推导了其动力学方程。为了方便,本文对多质量椭圆规摆模型的最简形式双质量椭圆规摆模型进行参数的拟合。通过以CFD仿真结果作为评价标准对双质量椭圆规模型的摆臂长度、晃动质量、两液摆的质量比及其间距进行拟合,最终将它们表示为由椭圆率和充液比表示的函数多项式。最后通过与CFD结果的对比,评价了双质量椭圆规摆模型和椭圆规摆模型的时域响应和RMSE结果,结果表明,在多种激励频率、罐体截面椭圆率和充液比的工况下,双质量椭圆规摆模型均能更有效的预测液体的晃动情况,尤其在高充液比这种实际常用工况下,双质量椭圆规摆模型有更好的预测精度。在罐体内液体的纵向晃动研究中,本对基于缩比实验的无阻尼等效弹簧质量模型进行研究发现,增加阻尼的影响后可以大提高弹簧质量模型的预测精度,故本文提出了弹簧质量阻尼模型。同样以等效机械模型与CFD仿真的晃动力矩的RMSE为评价标准,建立由模型参数表示的并以RMSE取最小值为目标的优化函数。通过Matlab中的遗传算法对优化函数进行迭代运算求解,可以得到模型各参数的取值。最后通过对不同罐体截面椭圆率和充液比进行CFD仿真和优化函数求解,可以得到模型参数在不同工况下的取值,最后拟合出的由椭圆率和充液比表示的模型各参数的多项式函数关系式。最后与CFD结果进行对比,以晃动力矩的时域响应和晃动力矩的RMSE为评价标准对两模型进行评价,结果表明,弹簧质量阻尼模型在大部分工况下均有较好的预测效果。