محاسبه شتاب آستانه واژگونش خودروي تانكردار تحت تلاطم سيال با استفاده از روش نگاشت

Tank Vehicle Rollover Threshold Acceleration under Fluid Sloshing by Mapping Method

با توجه به اهميت خودروهاي حمل سيال در حمل و نقل مواد سوختي و مايع و همچنين پايين بودن آستانه واژگوني اين نوع خودروها استفاده از صفحات مانع در مخزن آنها و چگونگي تاثير صفحات بر روي پايداري و رفتار ديناميكي خودرو اهميت زيادي دارد. در اين مقاله براي مشاهده نتايج و تاثير وجود اين صفحات با توجه به پيچيدگي سيستم، جهت بررسي رفتار عرضي و همچنين پاسخ گذراي ديناميكي، از روش نگاشت براي تبديل سطح مقطع دايروي به نوار مستطيلي و از مدل مكانيكي جرم و فنر براي مدل‌سازي تلاطم سيال استفاده شده است و جرم‌هاي مودال نيز رسم شده است. در اثر كاربرد پره‌ها، ارتفاع سطح آزاد، نيروها و گشتاورهاي وارد بر ديواره ظرف نيز كاهش مي‌يابند، پره افقي نسبت به پره‌هاي عمودي نيروي جانبي را به ميزان بيشتري كاهش مي‌دهد. . در پره افقي بيشترين آستانه واژگوني مربوط به پرشدگي50? 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 زمان‌هاي ديگر بيشترين آستانه شتاب در بيشترين طول پره و برابر مقدار ثابت ay=0.439 (g) است. در پره عمودي نيز بيشترين شتاب آستانه واژگوني مربوط به پرشدگي50? و در بيشترين طول پره رخ خواهد داد و بيشينه آن برابر ay=0.45(g) است.

Due to the importance of tank vehicles in carrying liquids and fuel, and also low levels of rollover threshold, studying the effects of baffles on the stability and dynamic behavior of vehicles is very important. In this work, in order to investigate the lateral acceleration of the tank vehicle as well as its transient response, the mapping method is applied to convert a circular cross-section into a rectangular strip. The mechanical spring-mass model is used to analyse the sloshing model. Then the the modal masses are obtained. Using the baffles decreases the free surface elevation as well as the forces and moments acting on the walls of the container. The horizontal baffles reduce the lateral forces to a greater degree in comparison with the vertical baffles. In the horizontal baffles, a maximum rollover threshold acceleration occurs in a 50% filling and a baffle length of L/d = 0.01 for the two times t = 1.95 s and t = 3.65 s, and the value is constant in ay = 0.439 (g) for other times. Also in the surface-01 piercing vertical baffle, the maximum rollover threshold acceleration of 50% filling and baffle length of L/d = 0.99 is ay = 0.45 (g).