5、通过以上各种情况的计算，将所得到的罐体的动力学计算结果进行比较，从 而得到罐内液体晃动的动力学规律，为罐式汽车的设计提供相关数据和理论依据。

1。3。2 研究目标

当前对储液容器流固耦合动力学特性分析研究的方法基本以实验为主，计算主要 通过有限元软件和流体力学软件完成。假如行驶过程中汽车的工况频率与罐体的固有 频率接近或者相同，汽车将会产生共振，导致汽车行驶的不稳定以及结构的损坏。因 此本次研究主要求出储液罐的固有频率与振型的变化，为罐式汽车的设计提供相关的 数据和理论依据。

1。3。3 研究工具

本次分析主要用到的是 ANSYS WORKBENCH 软件。ANSYS 集结构，流体，声 学，热学，磁场分析于一身，可划分为静力学分析和动力学分析[4]，此次研究的课题 是动力学分析，对于非线性分析而言，软件 ABAQUS 是不错的选择。动力学分析则 范围广阔，包含 modal，modal(samcef)，谐响应分析，random vibriation 随机振动分 析，response spectrum 响应谱分析。这些分析之中，模态分析至关重要。在 ANSYS 中，transient structural 用的是隐式解法，explicit dynamics 用的是显式解法。

流体分析主要有四个分析系统。一个是 fluid flow(CFX),一个是 fluent,一个是 fluid flow（polyflow），一个是 fluid flow-blowmodling(polyflow)。ANSYS 作为世界上著名 的通用仿真分析软件，很早就对此类问题做了开发和应用。而且先后并购了著名的流 体仿真软件 CFX 和 FLUENT，因此 ANSYS WORKBENCH 可以不借助其他软件就能 实现流固耦合的研究。而且它的操作简单，结果准确，过程比较迅速。

第二章  理论公式依据

2。1 流体控制方程

流体运动虽然复杂，但必须满足三大守恒定律，即质量守恒律、动量平衡律、能 量守恒律。采用欧拉描述方法，对流体微元体 dx，dy，dz 应用这三大定律,可得最根 本的流体运动控制方程, 即 N-S 方程组。其表达形式可以是守恒型或非守恒型。文献综述

质量守恒方程：动量守恒方程：

其中 t 表示时间， 是体积力矢量，v 是流体速度失量， 是流体密度。剪切力

张量可表达为：

其中 p 是流体压力，e 是速度应力张量， 是动力粘度。

2。2 固体控制方程

由牛顿第二定律可以得出固体的运动方程：

其中，