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北京理工大学学报 2018年第A1期38卷 15-19页

作者：李雪瑞段书用刘桂荣河北工业大学机械工程学院天津300131 辛辛那提大学航空工程和机械工程系美国辛辛那提45221

油罐车罐体约占整车质量的12%~24%,对其进行轻量化设计对降低发动机油耗、提高油罐车的操控稳定性等至关重要.然而,金属罐体结构已趋成熟,基于通用金属材料性能及其对应结构层面上的优化已难以满足当前高性能轻量化油罐车的需求.考虑到... 详细信息

油罐车罐体约占整车质量的12%~24%,对其进行轻量化设计对降低发动机油耗、提高油罐车的操控稳定性等至关重要.然而,金属罐体结构已趋成熟,基于通用金属材料性能及其对应结构层面上的优化已难以满足当前高性能轻量化油罐车的需求.考虑到油罐车多工况工作条件,以及复合材料优异的力学性能和可设计性强的特性,构建了一种新型轻质复合材料罐体结构.基于参数化建模方法构建罐体的三维模型,并通过数值模拟方法详细研究罐体在静态和动态条件下的应力分布情况.通过模态分析来确定罐体的主要基本阶的固有频率和相应振型,为发动机选型提供参考依据.结果表明,在满足多工况性能要求的前提下,复合材料模型质量比钢材降低了64.1%,比铝材降低了19.8%.

关键词：油罐车罐体复合材料结构轻量化多工况模态响应

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泡沫铝夹芯结构油罐车罐体研究

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2018年第1期37卷 154-158页

作者：于英华陈宇陈玉明刘明辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000

为提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,以轻量化为前提,以满足刚度和强度为约束条件,设计泡沫夹芯结构油罐车罐体.然后,利用ANSYS软件对两种结构油罐车罐体的静态性能、动态特性及保温隔热性进行仿真分析.结... 详细信息

为提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,以轻量化为前提,以满足刚度和强度为约束条件,设计泡沫夹芯结构油罐车罐体.然后,利用ANSYS软件对两种结构油罐车罐体的静态性能、动态特性及保温隔热性进行仿真分析.结果表明,泡沫夹芯结构油罐车罐体不仅可实现油罐车轻量化达到节能减排的目的,而且可显著提高油罐车的安全性.

关键词：泡沫铝夹芯结构油罐车罐体静态特性动态特性隔热性

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泡沫铝夹芯结构油罐车罐体研究

泡沫铝夹芯结构油罐车罐体研究

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作者：刘明辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

随着汽车保有量的不断增加,汽车制造不断向着节能、安全、环保等方向发展。由于泡沫铝具有密度小、高比强、良好的吸能、减振、隔热、吸声、可回收利用等性能,以其为夹芯层的夹芯结构在提高结构的轻质性、抗振性、碰撞吸能性和隔热性方... 详细信息

随着汽车保有量的不断增加,汽车制造不断向着节能、安全、环保等方向发展。由于泡沫铝具有密度小、高比强、良好的吸能、减振、隔热、吸声、可回收利用等性能,以其为夹芯层的夹芯结构在提高结构的轻质性、抗振性、碰撞吸能性和隔热性方面具有很大的优越性。罐体在油罐汽车中起着重要的作用,实现该件的轻质性,高动态特性和隔热性对于提高整车的节能、环保、安全具有重要的作用,为此研究泡沫铝夹芯结构油罐车罐体的设计有重要的理论和现实意义。本文主要内容如下:分析油罐车罐体设计时应满足的要求及现有油罐车罐体的主要类型、结构特点及适用场合,选取泡沫铝夹芯结构油罐车罐体的设计原型。以轻量化为前提,以满足刚度和强度为约束条件,依据原型油罐车罐体的主要性能要求和泡沫铝的特点设计泡沫铝夹芯结构油罐车罐体。分别对两种油罐车罐体的静态特性进行有限元仿真分析,得出其在承受相同载荷时的应力、应变云图。对比分析结果证明泡沫铝夹芯结构油罐车罐体在满足静态性能要求方面的可行性和优越性。分别对两种结构油罐车罐体的动态(模态)性能进行有限元仿真分析,对比分析结果证明泡沫铝夹芯结构油罐车罐体在提高罐体乃至整车减振性方面的可行性和优越性。对原型结构和泡沫铝夹芯结构油罐车罐体的隔热性能和热应力进行对比分析,证明泡沫铝夹芯结构油罐车罐体在提高油罐车隔热性和安全性方面的有效性。通过如上研究,最终证明泡沫铝夹芯结构油罐车罐体在提升油罐车的安全性、环保性和节能性方面具有较大的优势。

关键词：泡沫铝夹芯结构油罐车罐体静态特性模态分析隔热性热应力

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泡沫铝夹芯结构油罐车罐体优化设计及其关键性能分析

泡沫铝夹芯结构油罐车罐体优化设计及其关键性能分析

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作者：陈宇辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

近年来,罐式危险货物运输车辆碰撞引发的二次特重大交通事故,给国家和人民群众生命财产造成重大损失,成为道路运输管理面临的突出问题,引起了行业管理部门的高度重视和社会各界的广泛关注。为此研究提高油罐碰撞安全性逐渐成为国内外关... 详细信息

近年来,罐式危险货物运输车辆碰撞引发的二次特重大交通事故,给国家和人民群众生命财产造成重大损失,成为道路运输管理面临的突出问题,引起了行业管理部门的高度重视和社会各界的广泛关注。为此研究提高油罐碰撞安全性逐渐成为国内外关注的课题。由于泡沫铝具有密度小、高比强、良好的吸能、减振、可回收利用等性能,以其为夹芯层的夹芯结构在提高结构的轻质性、抗振性、碰撞吸能性方面具有很大的优越性。罐体在油罐汽车中起着重要的作用,实现该件的轻质性,高动态特性和碰撞安全性对于提高整车的节能、环保、安全具有重要的作用,为此研究泡沫铝夹芯结构油罐车罐体的优化设计及关键性能分析有重要的理论和现实意义。本文主要研究内容如下:分析现有油罐车罐体的主要类型及相关设计要求,选取泡沫铝夹芯结构油罐车罐体的设计原型初步设计泡沫铝夹芯结构罐体,并根据等刚度原则选取泡沫铝夹芯结构罐体三个参数的设计范围。对选取的原型罐体结构依据相关法则进行静态分析,得到的原型罐体结构静态特性作为泡沫铝夹芯结构油罐车罐体优化目标的限定范围,利用MOGA遗传算法作为优化方法对泡沫铝夹芯结构油罐车罐体进行多目标驱动优化,得到优化圆整后的泡沫铝夹芯结构罐体在满足刚度和强度的同时,使其最终质量能够减轻,以实现轻量化。对两种结构油罐车罐体的动态(模态)性能在考虑有无预应力的情况下进行分析,对比分析结果证明泡沫铝夹芯结构油罐车罐体在提高罐体乃至整车减振性方面的可行性和优越性。对原型结构罐体及泡沫铝夹芯结构油罐车罐体的碰撞安全性进行对比分析,证明泡沫铝夹芯结构油罐车罐体在提高油罐车碰撞安全性,避免减少经济损失,保证人民生命财产安全方面的有效性。通过如上研究,最终证明将泡沫铝这种新型材料应用于油罐车罐体对提升油罐车的安全性、环保性和节能性方面的有效性。

关键词：油罐车罐体泡沫铝夹芯结构优化设计动态特性碰撞安全性

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油罐车罐体的维护与保养

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石油和化工设备 2009年第7期12卷 70-73页

作者：肖超波广州市特种承压设备检测研究院广东广州510050

针对罐体使用中普遍存在的问题与缺陷,进行了分析研究,从使用单位现有检测条件及维修保养水平出发,归纳总结了企业能够做到的维修保养项目,以便使用单位有目的的对罐体进行日常维护保养,确保油罐车罐体的使用安全。

关键词：油罐车罐体维护保养

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泡沫铝夹芯结构油罐车罐体优化设计

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巢湖学院学报 2018年第3期20卷 51-57页

作者：陈宇朱守琴郑祥陈席国胡绪照巢湖学院安徽巢湖238000

为了提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,首先初步设计了泡沫夹芯结构油罐车罐体。然后在ANSYS中使用MOGA方法对影响罐体强度的主要参数进行目标驱动优化分析,得到各参数的敏感度曲线和相应面及候选优化设计... 详细信息

为了提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,首先初步设计了泡沫夹芯结构油罐车罐体。然后在ANSYS中使用MOGA方法对影响罐体强度的主要参数进行目标驱动优化分析,得到各参数的敏感度曲线和相应面及候选优化设计点之后对优化后的泡沫铝夹芯结构油罐车罐体和原型结构的罐体进行分析比较。结果表明,优化设计的泡沫夹芯结构油罐车罐体相比原型罐体在质量减少的情况下可提高罐体的应力和应变,进而可提高罐体乃至整车的轻质、节能性、环保性和安全性。

关键词：泡沫铝夹芯结构油罐车罐体 MOGA 目标驱动优化

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基于SPH的油罐车流体晃动仿真应用研究

基于SPH的油罐车流体晃动仿真应用研究

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作者：张伟山东交通学院

学位级别：硕士

本文在充分了解交通运输领域油罐车运输行业在当下的国内外发展现状及相关政策支持和技术要求的基础上,应用光滑粒子流体动力学(SPH)数值计算方法,实现了矩形液舱晃动在二维平面和三维空间中的仿真计算,通过与国内研究团队的参考实验进... 详细信息

本文在充分了解交通运输领域油罐车运输行业在当下的国内外发展现状及相关政策支持和技术要求的基础上,应用光滑粒子流体动力学(SPH)数值计算方法,实现了矩形液舱晃动在二维平面和三维空间中的仿真计算,通过与国内研究团队的参考实验进行对比,验证了本文SPH方法在三维空间中流体仿真计算的可行性和准确性。依据实际油罐车油罐外部和内部结构建立圆柱体油罐流体晃动模型,在二维平面和三维空间中仿真计算出流体粒子的流动规律和变迁机理,以提高罐车行驶时的稳定性和安全性为目的提出一个油罐结构优化方案,并设置多种充液条件对流体晃动时的粒子特性进行分析,这在油罐车运输行业的理论研究和工程应用研究中都具有重要的意义。本文的主要内容如下:介绍了油罐车流体晃动仿真应用的背景以及研究意义。在经济飞速发展的新时代背景下国家一连出台多项政策鼓励油罐车运输行业的发展,同时介绍了罐车在发生危险事故时造成的危害性,并对流体晃动的概念进行了一个详细的概述,描述了发生流体晃动时的条件,对求解流体晃动问题从理论方法,实验方法和数值仿真方法进行阐述,并总结了近十五年国内外学者及科研人员对于流体晃动的研究现状。基于求解流体问题时的动力学理论基础,对计算流体动力学进行概述总结,重点介绍了流体晃动的数值计算方法,在传统的有网格计算方法中计算处理流体的大面积变形时会产生网格缠绕、网格畸变等问题,而无网格计算方法能有效的处理流体的大面积变形(如流体飞溅、破碎和翻转)。在此基础上,详细的介绍了新一代无网格粒子法——光滑粒子动力学方法的基本思想和分析求解问题的相关计算数值,分析介绍了拉格朗日型的Navier-Stokes方程,采用SPH中的方法推导出了Navier-Stokes的密度方程、动量方程和能量方程的SPH表达式。研究了基于SPH方法求解二维状态下矩形液舱流体晃动的问题,依据参考实际实验装置建立不同充液比下的二维液舱晃动模型,对模型进行粒子化处理,通过计算仿真结果分析液舱晃动时流体随时间的变化历程,并与参考文献的仿真计算方法进行比较,验证了本文SPH方法在二维状态下求解流体晃动问题时的准确性和可行性。介绍了SPH方法中的三种最近相邻粒子搜索法和可变光滑长度。初始时刻配置时,粒子分布应尽量均匀,并且粒子的各个参数呈现连续性变化时的数值计算结果更为准确。基于SPH方法仿真计算了三维空间中矩形液舱的流体晃动,计算结果与参考实验记录和上一章二维仿真计算结果比较,在三维空间中的计算结果更加的直观形象,准确可靠,更加符合流体晃动中的工程实际应用,并对SPH方法进一步扩展应用,在三维空间中对车辆涉水进行仿真计算并与实际涉水进行参考,说明了该方法在三维空间应用的可行性,为后续在三维空间内仿真计算油罐车流体晃动的应用研究中提供了一定的理论参考。结合实际油罐外部和内部结构基于建模软件建立圆柱体油罐模型,给予流体初始速度激励,计算分析了流体晃动时粒子的流动规律和变迁机理。为保证罐车运行的安全性和稳定性,结合国内外对流体晃动方向的研究文献,提出一种油罐结构优化方案,建立优化后的模型,基于SPH方法进行二维和三维仿真计算,通过对流体随时间变化历程的分析和对流体粒子特性的研究分析,在流体晃动过程中加装纵向防波板结构的油罐流体晃动时间明显低于未加装纵向防波板结构的油罐,加装纵向防波板结构的油罐在流体受到外界激励时能够在短时间内趋于平稳,有效提高罐车运行时的安全性和稳定性,由流体粒子特性分析出该结构能有效降低系统的动能,有效减少粒子抨击油罐灌壁从而减少油罐的疲劳损坏,提高油罐的使用时限。

关键词：流体晃动光滑粒子流体动力学矩形液舱油罐车罐体

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