本文在充分了解交通运输领域油罐车运输行业在当下的国内外发展现状及相关政策支持和技术要求的基础上,应用光滑粒子流体动力学（SPH）数值计算方法,实现了矩形液舱晃动在二维平面和三维空间中的仿真计算,通过与国内研究团队的参考实验进行对比,验证了本文SPH方法在三维空间中流体仿真计算的可行性和准确性。依据实际油罐车油罐外部和内部结构建立圆柱体油罐流体晃动模型,在二维平面和三维空间中仿真计算出流体粒子的流动规律和变迁机理,以提高罐车行驶时的稳定性和安全性为目的提出一个油罐结构优化方案,并设置多种充液条件对流体晃动时的粒子特性进行分析,这在油罐车运输行业的理论研究和工程应用研究中都具有重要的意义。本文的主要内容如下:介绍了油罐车流体晃动仿真应用的背景以及研究意义。在经济飞速发展的新时代背景下国家一连出台多项政策鼓励油罐车运输行业的发展,同时介绍了罐车在发生危险事故时造成的危害性,并对流体晃动的概念进行了一个详细的概述,描述了发生流体晃动时的条件,对求解流体晃动问题从理论方法,实验方法和数值仿真方法进行阐述,并总结了近十五年国内外学者及科研人员对于流体晃动的研究现状。基于求解流体问题时的动力学理论基础,对计算流体动力学进行概述总结,重点介绍了流体晃动的数值计算方法,在传统的有网格计算方法中计算处理流体的大面积变形时会产生网格缠绕、网格畸变等问题,而无网格计算方法能有效的处理流体的大面积变形（如流体飞溅、破碎和翻转）。在此基础上,详细的介绍了新一代无网格粒子法——光滑粒子动力学方法的基本思想和分析求解问题的相关计算数值,分析介绍了拉格朗日型的Navier-Stokes方程,采用SPH中的方法推导出了Navier-Stokes的密度方程、动量方程和能量方程的SPH表达式。研究了基于SPH方法求解二维状态下矩形液舱流体晃动的问题,依据参考实际实验装置建立不同充液比下的二维液舱晃动模型,对模型进行粒子化处理,通过计算仿真结果分析液舱晃动时流体随时间的变化历程,并与参考文献的仿真计算方法进行比较,验证了本文SPH方法在二维状态下求解流体晃动问题时的准确性和可行性。介绍了SPH方法中的三种最近相邻粒子搜索法和可变光滑长度。初始时刻配置时,粒子分布应尽量均匀,并且粒子的各个参数呈现连续性变化时的数值计算结果更为准确。基于SPH方法仿真计算了三维空间中矩形液舱的流体晃动,计算结果与参考实验记录和上一章二维仿真计算结果比较,在三维空间中的计算结果更加的直观形象,准确可靠,更加符合流体晃动中的工程实际应用,并对SPH方法进一步扩展应用,在三维空间中对车辆涉水进行仿真计算并与实际涉水进行参考,说明了该方法在三维空间应用的可行性,为后续在三维空间内仿真计算油罐车流体晃动的应用研究中提供了一定的理论参考。结合实际油罐外部和内部结构基于建模软件建立圆柱体油罐模型,给予流体初始速度激励,计算分析了流体晃动时粒子的流动规律和变迁机理。为保证罐车运行的安全性和稳定性,结合国内外对流体晃动方向的研究文献,提出一种油罐结构优化方案,建立优化后的模型,基于SPH方法进行二维和三维仿真计算,通过对流体随时间变化历程的分析和对流体粒子特性的研究分析,在流体晃动过程中加装纵向防波板结构的油罐流体晃动时间明显低于未加装纵向防波板结构的油罐,加装纵向防波板结构的油罐在流体受到外界激励时能够在短时间内趋于平稳,有效提高罐车运行时的安全性和稳定性,由流体粒子特性分析出该结构能有效降低系统的动能,有效减少粒子抨击油罐灌壁从而减少油罐的疲劳损坏,提高油罐的使用时限。