液罐车作为液体货物运输的主要载体,在货物运输中占有重要比重。由于液罐车运输货物的特殊性,液罐车发生交通事故造成的危害往往比其它车辆更严重。统计发现,液罐车在高速弯道处易发生单车侧翻事故。因此,有必要对液罐车的动力学特性进行研究,分析其行驶稳定特性。本文以罐内液体冲击动力学特性为出发点,将液体的运动转化为机械运动,并构建液罐车动力学模型,最后通过仿真分析液罐车的横向稳定性和侧翻特性。主要研究工作及结论如下:(1)构建了考虑阻尼耗散作用的液体冲击等效机械模型。以圆柱形罐体和椭圆柱形罐体为研究对象,通过对充液比0.1~0.9和侧向激励为0.1g~1.0g晃动条件下的罐内液体冲击的振荡特性和衰减特性进行了研究,确定了液体冲击的质心运动轨迹及阻尼系数。并通过对液体质心进行运动学和力学分析,构建了能够描述圆柱和椭圆柱罐体内液体冲击的考虑阻尼耗散作用的等效机械模型,将液体的运动转化为机械运动。(2)构建了考虑侧翻特性的液罐车动力学模型。构建模型时,将液罐车分为簧上、簧下、静止液体及运动液体四部分,分别建立了各自的坐标系及整车坐标系。在此基础上,分析其动力学特性,并将液体冲击的等效机械模型耦合到整车模型中,构建出以侧向运动、横摆运动、侧倾运动及钟摆运动为自由度的液罐车整车简化动力学模型。此外,模型还考虑了货物装载量对各部分质心位置变化的影响,以及车辆行驶过程中载荷横向转移对轮胎侧偏力的影响。(3)对液罐车动力学特性进行了仿真分析。利用构建的液罐车动力学模型和普通载货汽车模型,对充液比0.1~0.9(间隔取0.1)、液体无量纲阻尼系数0~0.2(间隔取0.1),圆柱及两种椭圆柱罐体条件(即罐体横截面长短轴之比1、1.5、2),从液罐车的横向稳定性和侧翻特性两个方面进行了仿真分析。结果表明,当充液比为40%~50%左右,即货物装载量在40%~50%左右时,液罐车的横向稳定性和侧翻稳定性均表现比较差;罐体长短轴之比越大,液罐车横向稳定性越低,侧翻稳定性是先降低后提高;液体的无量纲阻尼系数对液罐车的横向稳定性及侧翻稳定性影响不大。