基于侧倾稳定性的液罐车罐体横截面优化设计

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1、硕士学位论文基于侧倾稳定性的液罐车罐体横截面优化设计作者姓名陈益苞学科专业车辆工程指导教师李礼夫教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年4月Optimizationoftankcross-sectionshapebasedonrollstabilityADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenYibaoSupervisor：Prof.LiLifuSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U461.9

2、1学校代号：10561学号：201220101274华南理工大学硕士学位论文基于侧倾稳定性的液罐车罐体横截面优化设计作者姓名：陈益苞指导教师姓名、职称：李礼夫教授申请学位级别：硕士学科专业名称：车辆工程研究方向：电动汽车设计理论及控制技术论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：杨帆（教授）委员：SubhashRakheja（教授）冯颖（副教授）邱志成（教授）赵学智（教授）华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下

3、独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:两,;！包日期：2015年6月3日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全

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5、系地址（含邮编）：广州华南理工大学汽车科技大楼901室（510640)摘要液罐车是目前用来运输液体货物的主要交通工具，然而，由于其液罐中的液体质心高度和液面长度随行驶工况而发生变化，致使液罐车产生侧倾稳定性差和事故率高的问题。为此，以某款6轴的牵引-半挂液罐车为研究对象，研究基于侧倾稳定性的液罐车罐体横截面优化设计原理及其方法。论文首先研究了常用的圆形截面液罐和改进的椭圆截面液罐的特点，计算了在准静态条件下通用液罐中的液体晃动产生的侧向力和侧倾力矩，分析了通用液罐横截面形状对半挂式液罐车侧倾稳定性的影响。在此基础上，提出了基于侧倾稳定性的

6、液罐车罐体横截面优化设计方法。以减小液体晃动产生的侧倾力矩为优化目标和法规GB1589-2004规定的液罐外形尺寸为约束条件，建立了基于侧倾稳定性的液罐车罐体横截面优化模型，运用Matlab软件和遗传算法对其进行了优化设计，得出了常用充液比范围内的最优液罐横截面形状。为了验证该优化设计方法的可行性，搭建了6轴半挂式液罐车仿真模型，以准静态的侧翻阈值、单移线工况下的负载转移率和侧倾响应峰值为评价参数，运用TruckSim和Matlab软件对具有最优液罐横截面形状的液罐车进行了侧倾稳定性仿真分析，获取了液罐横截面形状与液罐车侧倾稳定性的关系，

7、验证了通过优化得到的液罐形状与传统的液罐形状相比，有效提高了液罐车的侧倾稳定性。关键词：液罐车；液体晃动；侧倾稳定性；联合仿真；优化IAbstractTankvehicleisthemostcommonlyusedtransportationforliquidcargo.Thesloshingoftheliquidinthetankdecreasestherollstabilityoftankvehiclecomparedtoothercargovehicles,thusinducethehighaccidentrateofthetank

8、vehicle.Therollstabilityofthetankvehiclemostlydependsonthecgheightoftheliquidcargoandthelengthof