基于液罐车侧倾稳定性的液罐横截面形状设计与分析

非满载液罐车在转弯或换道时,由于罐内液体货物的晃动,导致液罐车侧倾稳定性下降。针对传统液罐中液体晃动过大或质心过高的问题,根据国家标准(GB 1589-2004),研究了液体晃动产生的侧倾力矩与液罐横截面形状的关系,提出了基于侧倾稳定性的液罐车液罐横截面设计方案,并通过仿真验证了其可行性。     

液罐车流-固耦合分析及优化设计

在液罐车转向的过程中,罐体内液体的晃动会对液罐车产生侧向冲击力和侧倾力矩。以非满载液罐体为研究对象,采用流体体积法(Volume of fluid,VOF)对转向工况下的液体晃动进行数值分析,获得了侧向加速度和充液比对液晃的影响规律。建立液罐车侧向动力学模型,仿真结果表明,充液比为50%~70%时液罐车侧翻阈值较小。对罐体内部结构进行优化设计,设计一种倒V型防波板装置来降低液体对罐壁冲击。研究了9种倒V型防波板在不同充液比时的减晃效果,结果表明,安装三块夹角为150°的V型防波板防晃效果最好。搭建缩比液罐车侧倾台架,利用电动液压缸举升整个钢板平面和滑台以模拟罐车侧倾状态,同时滑台带动罐体向反方向平移,实现质心位置纠正,从而减小液体侧向晃动力与侧倾力矩,提高了液罐车的侧向稳定性。     

半挂式液罐车仿真模型的建立与分析

液罐车由于其液体货物的晃动,使其建模不同于普通的货车,而且液罐的横截面有各种形状,因此难以建立一个通用的仿真模型。采用准静态分析法,以一辆6轴的半挂式液罐车为研究对象,在Trucksim中建立了半挂车的整车模型,并与Matlab联合仿真建立了液灌车在侧倾平面的准静态联合仿真模型。通过仿真,测量了装载各种液罐的液罐车的侧倾阈值,结果表明该模型即简单又有效。该模型可以用来分析半挂式液灌车的侧倾稳定性,进而优化液灌的形状,提高液灌车的安全性。     

罐车动力学建模与刚-液耦合特性研究

针对罐内液体晃动与罐车之间耦合效应极易影响车辆行驶稳定性的问题,基于参数化的等效单摆模型建立带贮罐类重型车辆的侧倾动力学模型,研究不同侧向加速度与悬架系统对侧倾稳定性的影响。结果表明:罐车的运动状态与液体晃动的耦合效应,加长了贮罐内液体晃动的振荡周期,且随着侧向加速度的增大,液罐车的载荷转移率幅值随之增大,从而降低车辆的稳定性。此外,车辆左、右轮阻尼与弹簧的刚度差对侧倾稳定性的影响较大,当左、右轮各自的阻尼和刚度相差过大时,罐车的侧倾稳定性急剧降低,因此定期检查悬架系统的性能对保证车辆行驶稳定性十分重要。     

液缸汽车制动力分配系数的研究

对液罐汽车在非满载工况下制动时液体质心的转移进行了分析研究。为了减小对汽车制动性能的影响，可在罐内增加横向隔板来抑制液体质心的转移。提出了液罐汽车制动力分配系数的设计方法。     

应用相似模型的半挂液罐车横向稳定性控制

针对在液体晃动情况下,半挂液罐车横向稳定性较差的问题,以相似模型理论为基础,搭建了半挂液罐车相似模型试验台。以4自由度单轨半挂汽车模型作为参考模型,采用卡尔曼滤波方法估计车辆的铰接角,运用最优控制和差动制动技术,设计了基于牵引车横摆角速度和铰接角的半挂液罐车横向稳定性控制策略,并利用所建立的相似模型试验台,进行了双移线工况的横向稳定性控制试验。试验结果表明:运用设计的控制策略,结合最优控制和差动制动技术可以有效抑制液体晃动对车辆的影响,降低车辆行驶状态参数的波动,提高半挂液罐车的行驶稳定性。     

自校计量精度的全自动液添橇的研制

为了满足页岩气(油)压裂作业对压裂液中添加液体添加剂(简称液添)的需求,研发了能自校计量精度的全自动液添橇.采用液添罐液位高度控制上液泵向液添罐上液,读取加入基准(混配或混砂排量)的参数排量,液添泵按设计配比从液添罐中抽吸添加剂加入到混配(混砂)车中去,实现在线添加.可满足页岩气(油)对液体添加剂多种类、高精度添加需求...     

装载量与罐式汽车侧倾稳定性关系的分析

在弯道或变道行驶时，由于非满载罐内液体货物的晃动，罐式汽车的侧倾稳定性将低于运输等量固体货物的汽车。本文分析了非满载罐内晃动液体质心位置的变化，通过建立罐式汽车侧翻数学模型，推导出了非满载罐式汽车稳态转向时的侧翻阈值计算公式，表明装载量对罐式汽车侧倾稳定性具有较大影响，并提出了改善罐式汽车侧倾稳定性的方法。     

液罐车防波板设计与优化研究

研究了不同充液比下,防波板上孔洞的设计对液罐车纵向稳定性的影响。研究表明,在充液比为0.8、罐内装有两块防波板的条件下,对抑波效果影响最大的因素是防波板顶部气孔形状,其次是中部阻尼孔形状,最后是底部通液孔形状;抑波效果最佳的防波板上孔洞形状的组合是：顶部气孔为半椭圆孔、中部阻尼孔为圆形孔、底部通液孔为半圆形孔,此时罐车前封面受到的最大液体冲击力较低,且后续液体冲击力波动较为平缓。     

防波板对罐车在制动时的安全稳定性的影响

充液罐车在制动时,液体晃动对罐车的安全稳定性影响很大。对罐体进行全尺寸建模模拟,通过与试验结果的对比验证了计算方法的可靠性,并且对比研究了罐车在带有防波板和未带防波板两种情况下,液体的晃动分析、罐车的压强和受力变化以及在不同加速度、充装率下防波板的作用。结果表明,防波板能够使晃动液体分流,减小了冲击力峰值,使压强分布得更加均匀,有效地降低液体的晃动程度。这对罐车的安全运行,尤其是装有化学试剂的罐车具有重要的参考价值。