محاسبه شتاب آستانه واژگونش خودروی تانکردار تحت تلاطم سیال با استفاده از روش نگاشت

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

2 کارشناسی ارشد، مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

3 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

با توجه به اهمیت خودروهای حمل سیال در حمل و نقل مواد سوختی و مایع و همچنین پائین بودن آستانه واژگونی این نوع خودروها استفاده از صفحات مانع در مخزن آنها و چگونگی تاثیر صفحات بر روی پایداری و رفتار دینامیکی خودرو اهمیت زیادی دارد. در این مقاله برای مشاهده نتایج و تاثیر وجود این صفحات با توجه به پیچیدگی سیستم، جهت بررسی رفتار عرضی و همچنین پاسخ گذرای دینامیکی، از روش نگاشت برای تبدیل سطح مقطع دایروی به نوار مستطیلی و از مدل مکانیکی جرم و فنر برای مدل‌سازی تلاطم سیال استفاده شده است و جرم‌های مودال نیز رسم شده است. در اثر کاربرد پره‌ها، ارتفاع سطح آزاد، نیروها و گشتاورهای وارد بر دیواره ظرف نیز کاهش می‌یابند، پره افقی نسبت به پره‌های عمودی نیروی جانبی را به میزان بیشتری کاهش می‌دهد. . در پره افقی بیشترین آستانه واژگونی مربوط به پرشدگی50٪ و طول پره L/a=0.01، در دو زمان t=1/95s و t=3/65s برابر ay=0.44 (g) خواهد بود و در زمان‌های دیگر بیشترین آستانه شتاب در بیشترین طول پره و برابر مقدار ثابت ay=0.439 (g) است. در پره عمودی نیز بیشترین شتاب آستانه واژگونی مربوط به پرشدگی50٪ و در بیشترین طول پره رخ خواهد داد و بیشینه آن برابر ay=0.45(g) است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Bauer HF (1972) On the destabilizing effect of liquids in various vehicles (part 1).Vehicle Syst Dyn 1: 227-260.

[2]  Romero JA, Hildebrand R, Martínez M, Ramírez O, Fortanell JM (2005) Natural sloshing frequencies of liquid cargo in road tankers. Int J Heavy Vehicle Syst 12: 121-138.

[3] Harlow FH, welch JE (1965) Numerical calculation of time-dependent viscous   incompressible flow of fluid with free surface. Phys Fluids 8(12): 2182-2189.

[4]  Abramson HN, Silverman S (1966) The dynamic behavior of liquids in moving containers, NASA SP-106, NASA, Washington DC, USA.

[5] McIver P (1989) Sloshing frequencies for cylindrical and spherical containers filled to an arbitrary depth. J Fluid Mech 201: 243-257.  

[6] Evans DV, Linton CM (1993) Sloshing frequencies. Q J Mech Appl Math 46(1): 71-87.

[7] Hasheminejad  SM, Aghabeigi M (2011) Transient sloshing in half–full horizontal elliptical tanks under lateral excitation. J Sound Vib 330(14): 3507-3525.

 

[8] Hasheminejad SM, Mohammadi MM (2011) Effect of anti-slosh baffles on free liquid oscillations in partially filled horizontal circular tanks. Ocean Eng 38: 49-62.

[9] Hasheminejad SM, Mohammadi MM (2014) Liquid sloshing in partly-filled laterally-excited circular tanks equipped with baffles. J Fluid Struct 44: 97-114.

[10] Kolaei A, Rakheja S, Richard Mj (2014) Range of applicability of the linear fluid slosh theory for predicting transient lateral slosh and roll stability of tank vehicles. J Sound Vib 333: 263-282.

[11] Hasheminejad SM, Aghabeigi M (2012) Sloshing characteristics in half-full horizontal elliptical tanks with vertical baffles. Appl Math Model 36(1): 57-71.

[12]  Nezami M, Mohammadi MM, Oveisi A (2012)  Liquid sloshing in a horizontal circular container with ccentric tube under external excitation, 1Department of Mechanical Engineering.

[13]  Patkas A, Karamanos A (2007) Variational solutions for externally induced sloshing in horizontal-cylindrical and spherical vessels. J Eng Mech 133(6): 641-655.