2。1 流体控制方程 。 4 

2。2 固体控制方程 。 4 

2。3 流固耦合方程 。 4 

2。4 液体晃动的有限元方程 。。 6 

第三章  储液容器的模态分析 。 8 

3。1 储液容器的模态分析 。 8 

3。1。1 单元介绍以及流固耦合实现方法  8 

3。1。2 液体深度为 60mm 时储液容器  9 

3。1。3 液体深度为 90mm 时储液容器 。。 10 

3。1。4 液体深度为 120mm 时储液容器 。 11 

3。1。5 液体深度为 150mm 时储液容器 。 12 

3。2 储液容器的模态分析结果 。。 13 

3。3 储液容器内液体的模态分析  14 

3。3。1 单元介绍以及流固耦合实现方法 。。 14 

3。3。2 贮液比 0。25 时液体的模态分析  16 

3。3。3 贮液比 0。5 时液体的模态分析 。 17 

3。3。4 贮液比 0。75 时液体的模态分析  18 

3。3。5 贮液比 0。9 时液体的模态分析 。 18 

3。4 储液容器液体的模态分析结果 。 19 

第四章  罐体模态分析比较 。。 21 

4。1 不同形状材料罐体比较的目的 。 21 

4。2 卧式圆柱形储液罐 。。 21 

4。3 两侧半圆柱体储液罐  23 

4。4 矩形储液罐 。。 26 

4。5 不同形状罐体模态对比结果  28 

4。6 不同材料罐体的振动频率对比 。 29 

4。6。1 材料为 Q235 钢的储液容器 。 29 

4。6。2 材料为 HT200 的储液容器 。。 30 

4。6。3 两种罐体振动频率的对比结果 。 31 

结论 。。 32 

致谢 。。 33 

参考文献  34 

第一章  绪论

1。1 所选课题的工程背景

我国是货物装运大国，随着我国道路交通运输和经济的迅速发展，罐式汽车在道 路运输中发挥着越来越关键的作用，罐式汽车在液体货物的运输、消防救援等领域发 挥着重要的作用。美国的一份研究报告指出：高速公路汽车发生事故导致车翻，其中 有 54%为带有罐体的汽车引起[1]。罐式汽车在路上行驶的时候，因路面不平或者在转 弯、急停的时候车身内的液体货物会产生晃动。于是液体货物在容器中晃动也将作用 于车身，导致车辆的操控稳定性大大降低，带有罐体的汽车事故频发。除此之外，储 液容器采用的是薄壁，高强度的材料，因此研究固液耦合的问题是很重要的。液体晃 动不仅仅会导致汽车运行的不稳，而且液体作用于罐壁将会使结构破坏，因此有必要 对这一类问题进行研究。以往对储液容器的计算仅仅是进行静力学分析，当今世界汽 车火车等储液运输工具发展日新月异，速度越来越快，这样研究已经不能满足发展需 求。本课题将液罐车的储液罐作为主要研究对象，通过有限元软件、流体动力学软件 为工具，研究罐内液体的晃动问题然后分析计算。论文网

1。2 研究现状

1。3 本课题主要研究内容、方法和工具

1。3。1 研究内容和方法

本次分析具体的研究方法如下：

1、学习和掌握液体晃动、流固耦合的基础概念[3]以及基本的分析方法；

2、学习和掌握有限元软件及研究流体的动力学软件；

3、对储液容器进行模态分析，计算罐体在液体货物作用下固有频率以及振型的 变化，同时分析液体的晃动频率等动力学参数；

4、研究不同贮液比，不同形状罐体分别对储液容器模态以及液体晃动参数的作 用；