冲击载荷下柔性储液罐动态响应数值模拟及规律分析

曹源; 金先龙; 李政

doi:10.11883/1001-1455(2011)05-0469-06

冲击载荷下柔性储液罐动态响应数值模拟及规律分析

doi: 10.11883/1001-1455(2011)05-0469-06

1.
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200240

基金项目:

国家自然科学基金项目(11072150)

教育部博士点基金项目(0070248110)

机械系统与振动国家重点实验室基金项目(MSV-MS201107)

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出版历程
- 刊出日期: 2011-09-25

Dynamicanalysisofflexiblecontainersunderimpact

1.
StateKeyLaboratory MechanicalSystemandVibration,ShanghaiJiaotongUniversity,

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(11072150)

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Corresponding author: CAO Yuan

摘要

摘要: 针对柔性材料大变形、非线性等特点,对柔性储液罐的冲击响应规律进行研究,依据实验结果,采用ALE有限元方法对冲击情况下柔性罐状储液容器及其中流体的动态响应进行了数值模拟。所得结果与实验结果具有较好的一致性。在此基础上,深入分析了空投高度、装水量等对柔性储液罐动态响应的影响规律。重点关注了表面一些关键部位的变形和应力变化情况。结果表明,柔性储液罐的动态应力和变形均与抛落高度成正比。但表面最大应力与装水量呈V型关系。
- 流体力学 /
- 动态响应 /
- ALE方法 /
- 柔性储液罐 /
- 流固耦合 /
- 冲击载荷
Abstract: Tounderstandandimprovethecrashworthinessofflexiblecontainers,thedynamicbehaviorsofthecontainerunderimpactloadingwerenumericallysimulated. ThewatermovementandsloshinginthecontainerweremodeledbyusingtheALEmethod. Theinteractionbetweenthecontainer andfluidwasstudiedbyapplyingthepenaltymethod.Themodelandapproacheswerevalidatedby comparingnumericalresultswithexperimentaldata.Basedontheaboveinvestigation,numericalsimulationwasperformedtoexploretheinfluencesofdropheightandwaterquantityonthedynamicresponseofthecontainer. Andthedeformationandstressdistributionatthekeypositionswereanalyzed. Resultsdisplaythattheshoulderofthecontaineristhemostvulnerablepartduringimpact; thatbothdropheightandwaterquantityhavegreateffectsonthecrashworthinessofthecontainer; thatthemaximumdynamicstressofthecontainerisproportionaltodropheightandthereliesaVshapedrelationbetweenthemaximumdynamicstressa dwaterquantity.
- fluidmechanics /
- dynamicresponse /
- ALE /
- flexiblecontainer /
- fluid-structureinteraction /
- impactload