公路运输作为应用最广泛的运输方式,常用于运输一些危险和有毒的液体货物,而液罐车则是该类货物的主要运输载体。由于液体的流动特性以及液体货物与罐体壁面的流固耦合作用,罐内液体自由液面形状会一直变化,使得液体货物质心发生横向偏移,进而导致液罐车安全事故频发。本文以提高液罐车横向稳定性为研究目标,设计了质心主动纠正偏移装置以实现液罐车主动减晃。此外,基于流固耦合机理,以罐内液体晃动为切入点进行了以下工作:1.确定数值模拟方法和模型,并分析液体冲击对罐内载荷变化的影响。基于流固耦合原理,确定边界条件,以某型号液罐车为原型建立罐内液体的简化二维模型,利用流体仿真软件FLUENT求解动量方程以获得瞬时冲击力、力矩和质心偏移量等物理量。并对上述参数进行合理采样、快速傅里叶变换进而研究液晃的频域响应。2.提出一种倒V型防波板,分析防波板的角度和安装块数对晃动力的影响。与安装传统的横向挡板和纵向挡板相比,所提出的防波板能够同时实现液罐车在制动和转向时的减晃作用,并且简化了罐体内部结构。3.罐体内液体冲击准静态分析。根据形心公式分别推导静止时和侧倾时的质心坐标,将准静态法求得的力、力矩和质心坐标与实际液体冲击结果对比,验证准静态模型的准确性,为建立简化液罐车侧向动力学模型构建了基础。结果表明,当充液比为50%-60%时,液罐车的侧翻阈值最低,此时较小的激励就能导致液罐车侧翻,液罐车装载货物时应避免该充液比情况。4.完成缩比液罐晃动机理特性试验台架设计及减晃试验。搭建缩比液罐侧倾台架,电压缸顶起与液罐刚性连接的钢板以模拟罐车侧倾状态,同时滑台向质心偏移的反方向移动,实现质心位置纠正,从而减少晃动力,降低质心、减小质心横向偏移量,最终实现主动减晃功能,提高液罐车的横向稳定性。