بررسی پاسخ دینامیکی و پایداری خودروهای لولایی حمل سیال با صفحات عرضی

نویسندگان

چکیده

در این پژوهش دینامیک و پایداری خودروهای طویل لولایی به ویژه خودروهای حمل سیال مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با توجه به اهمیت خودروهای حمل سیال در حمل و نقل مواد سوختی و مایع و همچنین پایین بودن آستانه پایداری این نوع خودروها، استفاده از صفحات عرضی در مخزن آنها و چگونگی تأثیر صفحات عرضی بر روی پایداری و رفتار دینامیکی خودرو مطالعه و نشان داده شده که چنین صفحاتی می توانند برای افزایش پایداری این گونه خودروها مورد توجه قرار گیرند. در این تحقیق با توسعه مدلهای موجود برای خودروهای حمل سیال و گنجاندن اثرات حرکتی سیال در آن، دینامیک و پایداری خودروهای لولایی مدلسازی شده است. ابتدا به کمک یک مدل عرضی خودرو، پایداری جانبی را با توجه به شتاب آستانه واژگونی تحلیل کرده و با توسعه و تعمیم مدل، اثر نصب صفحات عرضی در مخزن این نوع خودروها بررسی شده است. با استفاده از مدل Yaw Plane ، پاسخ گذرای یک خودروی طویل لولایی حامل سیال تحت تأثیر عوامل مختلف از جمله نصب صفحات عرضی و مانورهای جاده ای مختلف بررسی و سعی شده است که با تغییر پارامترهای مؤثر، رفتار خودرو بهینه شود. در هر دو مدل ابتدا معادله های حاکم بر آنها استخراج شده و سپس با تدوین یک الگوریتم ریاضی و یک برنامه رایانه ای برای آن، مدلهای مزبور تحلیل و نتایج شبیه سازی به صورت نمودار ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Dynamic Analysis and Stability of Articulated Liquid Cargo Vehicles with Tank Baffles

نویسندگان [English]

  • E. Esmailzadeh
  • H. R. Bahrampuri and N. Niksefat
چکیده [English]

Articulated liquid cargo vehicles transporting inflammable fuels and dangerous chemical products require special consideration when traveling on urban roads or cruising at highway speeds. The road safety and handling of these kinds of vehicles may be adversely affected when negotiating sharp turns or travelling on slippery roads, which may result in either lateral instabilities or complete rollover of these tanker vehicles. Moreover, directional instabilities in these kinds of vehicle may also introduce an excessive yaw swing or may initiate the jack- knifing of the articulated tanker trucks. In order to overcome the instabilities of these tanker vehicles, installation of lateral baffles in the form of separating walls in the tanker were considered. The static roll and yaw plane models of these vehicles including lateral translation of the liquid inside the tank were developed. Using the static roll model, the rollover threshold of the vehicle is analyzed and the effect of these separating walls on the stability of the vehicle is studied. The yaw plane model is then used to predict the transient response and stability of the tanker vehicle under various road maneuvers. The governing differential equations were solved numerically to obtain the simulation results and optimum values of the parameters. Keywords: Tanker, Vehicle, Stability, vehicle dynamic, rollover, lateral baffles

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tanker
  • Vehicle
  • stability
  • Vehicle dynamic
  • rollover
  • lateral baffles

تحت نظارت وف ایرانی