刚性和柔性储液罐简化模型仿真分析
柔性贮液容器跌落碰撞过程的三维数值模拟
柔性贮液容器跌落碰撞过程的三维数值模拟
王惠;张会生
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2009(029)002
【摘要】基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)法,利用无侵蚀的罚函数方式实现流体和结构间的相互耦合作用,模拟柔性贮液容器在与地面碰撞时的三维动态响应过程,分析在跌落过程中贮液容器的变形、自由液面的变化、贮液容器受到的动态激励及其应力状态.通过ALE方法和传统Eulerian方法计算结果的比较,验证ALE方法对贮液容器的跌落碰撞分析的有效性,同时数值算例的结果可为容器的结构设计和试验提供参考依据.
【总页数】5页(P46-50)
【作者】王惠;张会生
【作者单位】上海交通大学,动力机械工程教育部重点实验室,上海,200240;上海交通大学,动力机械工程教育部重点实验室,上海,200240
【正文语种】中文
【中图分类】O32;TP391.9
【相关文献】
1.柔性储液容器跌落碰撞仿真方法的研究 [J], 李政;金先龙;陈向东
2.贮液容器跌落冲击的有限元数值模拟研究 [J], 杨书仪;赵继云;刘德顺;文泽军
3.基于有限元法的贮液瓶跌落响应特性提取方法 [J], 李世文;田雷;田昱;许曼佳;张
震
4.二元海水液滴对心碰撞过程数值模拟 [J], 尹强;齐晓霓;梁伟
5.气体介质中海水液滴碰撞过程数值模拟 [J], 梁伟;齐晓霓;尹强;赵强
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储液罐子结构振动台试验仿真分析
储液罐子结构振动台试验仿真分析周利剑;范远刚;高斌;单明康;王向英【摘要】It is difficult to truly reflect the seismic response of the liquid storage tanks by the finite ele -ment simulation due to simplification of material properties .And the shaking table can only complete small scale model tests,the obtained results may quite different with what of the tank prototype .To this end,a method of the liquid storage tanks substructure shaking table test was proposed ,using the Malhotra simpli-fied model,the liquid storage tank is divided into two parts i .e.the experimental substructure and the nu -merical substructure.MATLAB program is used to simulate and analyze the liquid storage tank substruc -ture shaking table test.The results are in good agreement with what of the wholestructure .The obtained tank base shear force is close with what of the specification algorithm .% 由于有限元仿真需要假设材料性能，难以真实全面地反映储液罐的地震响应；而振动台试验只能完成较小比例的模型试验，与储罐原型差距很大。
基于刚-柔耦合理论的某供药机构的仿真分析
基于刚-柔耦合理论的某供药机构的仿真分析李勇;郑建国【期刊名称】《兵工自动化》【年(卷),期】2017(036)008【摘要】某供药机构中分药装置的拨杆需在极短的时间内与抱爪的卡锁接触,并将模块药从储药筒中拨出;为了研究高速运动对运动部件的影响,考虑拨杆为柔性体,并建立相应的柔体动力学方程;将原动件拨杆和被接触件卡锁用Ansys软件创建成柔性体,在ADAMS中建立相应的刚柔耦合动力学模型,与原有的多刚体动力学模型对比.对比结果表明:柔性体拨杆在外力作用下时,速度响应曲线会出现波动,而刚性体拨杆不会;针对柔性体碰撞仿真计算出的接触力比刚性体碰撞时的接触力峰值小且滞后;导致以上结果的原因是运动过程中柔性体部件会发生弹性变形.该研究对研究某供药机构中的分药装置有一定的参考作用.%The shift lever of dispensing device in charge feeding mechanism should contact with the locker device of the cartridge case in a very short period of time and let modular charge get out from the cartridge case. In order to study the impact of high-speed movement on moving parts, the shift lever was created as flexible body by Ansys software and was established rigid-flex coupling dynamics models with ADAMS software. Compared with the original multi-rigid-body dynamics model, the following conclusions can be obtained: velocity-response curve of the shift lever with flexible body will fluctuate under the action of external force and the shift lever with rigid body will not; the contact force calculated by the simulation of the flexible body collision issmaller than it calculated by the simulation of the rigid body collision. The reason for the above result is that the flexible body part is elastically deformed during the movement. The study of the modular charge feeding mechanism in the modular supply device has a reference role.【总页数】5页(P20-23,43)【作者】李勇;郑建国【作者单位】南京理工大学机械工程学院,南京 210094;南京理工大学机械工程学院,南京 210094【正文语种】中文【中图分类】TJ303【相关文献】1.基于刚-柔耦合模型的高速机车齿轮传动系统断齿故障仿真分析 [J], 王贞云;刘永强;廖英英;石鹏飞2.基于刚-柔耦合模型的高速机车齿轮传动系统断齿故障仿真分析 [J], 王贞云;刘永强;廖英英;石鹏飞3.基于变胞原理的舰炮装填机构刚-柔耦合动力学建模及误差分析 [J], 胡胜海;郭春阳;余伟;祁松;孙军超4.基于刚-柔耦合模型的供弹系统动力学分析 [J], 李利;魏立新;樊永锋5.基于加权广义逆求解被动过约束刚-柔耦合并联机构的受力问题 [J], 刘文兰;许允斗;陈亮亮;姚建涛;赵永生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
核岛结构PCS水箱FSI效应简化方法研究
核岛结构PCS水箱FSI效应简化方法研究李小军;宋辰宁;周国良;魏超【摘要】高置冷却水箱是核电厂非能动安全壳冷却系统(PCS)的重要组成部分,在进行动力分析时,必须考虑冷却水与屏蔽厂房之间的流固耦合(FSI)效应.由于FSI效应问题复杂,数值分析耗时较长,因此,在研究核岛结构动力分析时,有必要采用简化方法,在满足计算精度要求的前提下,提高计算效率.基于Housner模型,提出一种考虑液体-水箱相互作用的简化模型.采用ADINA软件分别进行水箱FSI模型和简化模型的核岛结构三向地震反应分析,分析了FSI模型和简化模型结构反应的峰值加速度、楼层反应谱和有效应力相对误差.结果表明:提出的水箱简化模型可用于高置冷却水箱核岛结构三向地震反应分析,能够很好地模拟FSI效应.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】8页(P6-12,32)【关键词】核岛结构;流固耦合(FSI);简化方法;地震反应【作者】李小军;宋辰宁;周国良;魏超【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京100124;中国地震局地球物理研究所,北京100081;山东建筑大学土木工程学院,济南250101;环境保护部核与辐射安全中心,北京100082;环境保护部核与辐射安全中心,北京100082【正文语种】中文【中图分类】TL48AP1000是美国西屋公司设计研发的第三代先进压水堆核电厂，如图1所示，核岛结构主要由屏蔽厂房，辅助厂房和钢安全壳组成。
屏蔽厂房顶部的冷却水箱是非能动安全壳冷却系统(Passive Containment Cooling System, PCS)的重要组成部分，液体和屏蔽厂房之间的流固耦合(Fluid-Structure Interaction, FSI)效应会对结构的动力特性和地震反应造成影响。
由于FSI效应的复杂性，常用有限元软件(ABAQUS，ANSYS，ADINA等)在求解该问题时，通常需要花费较长时间。
冲击载荷下柔性储液罐动态响应数值模拟及规律分析
等 因素对 容器 动态 响应 的影 响规 律 。
１ 流 固耦 合 方 法 与原 理
利 用 ＡＬ Ｅ方 法 建模 与罚 函数 法相 结合对 冲击过 程 中 的流 固耦 合 现 象进 行 数值 模 拟 。罚 函数 法 的
优点 在 于 保证 了耦 合 接 触 过 程 中的 能量 守 恒 。首先 ， 于 每个 结 构 节 点 ， 索 包 含 该 节点 的 ＡＩ 对 搜 Ｅ单 元 。然后 ， 通过 计 算穿 透速 度与 时 间来 计算 流 体节 点 的穿透 深度 。最后 ， 过正 比穿 透深 度计 算基 于罚 通
＊
收 稿 日期 ： Ｏ Ｏ０ — ２ ２ ｌ 一 ７ １ ；修 回 日期 ： ０ １０ — ７ ２ １ － １１
基 金 项 目 ：国 家 自然科 学基 金 项 目（ １ ７ １０ ； 育 部 博 士 点 基 金 项 目（０ ０ ４ １０ ； １０２５）教 ０ ７ ２ ８ １ ）
储液罐子结构数值仿真分析
１ ８期
周利剑 ， 等： 储液罐子结构数值仿真分析
为数 值子 结构
数值 子结构
— — — — — — —
， 即把 整
例 情况 ， 也 就是说 不 论 把储 罐 采 用 任 意 种简 化 模 型 在 一定程 度 上 都 有 近 似 性 。本 节 以 １ ０ ０ ０ ｍ 。储 液 罐 工程实 例 为例 ， 分 别采 用 有 限 元 方 法 与三 质 点 简 化 计算模 型 ， 对 比分 析 了储 液罐 的 动力 特 性 。储 罐 的基 本参 数 ： 储罐 的公称 容 积 １ ０ ０ ０ ｍ ， 计算容积 １ １ ０ ０ ｍ ， 底 圈板 内径 Ｄ ＝１ １ ． ５ ８ Ｉ ｎ ， 罐壁高 １ ０ ． ５ ８ ｉ ｎ ， 罐 壁厚度 为 ５ ｍｍ， 罐 的总 重量 ２ ５ ４ ． ９ ｋ Ｎ， 罐 壁 传 给
的模式 对基底 倾覆力 矩 的作用 。
１ ． ２ 子 结构 划分原 理
根 据子 结构试 验 一 般 划分 原 则 ， 把 储 液 罐 罐体 容 易发 生破 坏 的部 分 作 为试 验 子 结 构 ， 其余 部 分 作
通信作者简介 ： 范远刚。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｆ ｙ ｇ ２ ０ ０ ９ ｖ ｉ ｐ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ。
型 的高 度 ， 以说 明更 高
基金 （ ２ ０ １ １ Ｄ － ５ ０ ０ ６ － ０ ６ ０ ４ ） 资助 第 一作者简介 ： 周利剑 （ １ ９ ７ ４ 一） ， 男， 黑龙 江肇东人 ， 博士 ， 副教 授。 研 究办 向 ： 防灾减灾 与防护工程 。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ｏ ｕ ￣ ２ ０ ０ １ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
ｏ ｔ ｒ ａ 力 学模 型 。 该模 型 是基 于 Ｖ ｅ —
储液罐子结构数值仿真分析
储液罐子结构数值仿真分析周利剑;范远刚;高斌;单明康;王向英【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)018【摘要】由于有限元仿真需要假设材料性能,难以真实全面的反映储液罐的地震响应；而振动台试验只能完成较小比例的模型试验,与储罐原型差距很大.为此,提出了储液罐子结构振动台试验方法.采用Malhotra力学模型,将储液罐划分为试验子结构(罐底和土体)和数值子结构(储罐和液体)两部分.试验子结构放在地震模拟振动台上进行试验研究,数值子结构部分由计算机进行模拟.仿真计算表明:储液罐子结构仿真结果与全结构的非常吻合,仿真计算的储罐基底剪力与规范算法接近.%Due to the finite element simulation assume that the material properties,difficult to truly comprehensive the seismic response of the liquid storage tanks is reflected.And the shaking table test can only complete a small scale model test,a large gap with the tank prototype.To this end,a method of the liquid storage tanks substructure shaking table test is proposed,used the Malhotra simplified model,the liquid storage tank is divided into the experimental substructure (the bottom of the tank and soil) and the numerical sub-structures (storage tanks and liquid) in two parts.The experimental substructure on earthquake simulation shaking table test,the numerical substructure in part by computer simulation are putout.Simulation results show that:liquid tank sub-structure simulationresults are in good agreement with the whole structure and the tank base shear simulation is close with the specification algorithm.【总页数】4页(P5164-5167)【作者】周利剑;范远刚;高斌;单明康;王向英【作者单位】黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,东北石油大学土木建筑工程学院,大庆163318;黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,东北石油大学土木建筑工程学院,大庆163318;黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,东北石油大学土木建筑工程学院,大庆163318;黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,东北石油大学土木建筑工程学院,大庆163318;黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,东北石油大学土木建筑工程学院,大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE972【相关文献】1.储液罐子结构拟动力试验方法研究 [J], 单明康;王向英;张文福2.储液罐子结构振动台试验仿真分析 [J], 周利剑;范远刚;高斌;单明康;王向英3.TLD振动台子结构试验的数值仿真分析 [J], 周惠蒙;吴斌4.汽车制动储液罐动态性能仿真分析研究 [J], 郑玉花5.无伞空投储液罐的高空跌落仿真分析 [J], 张宇婷;耿小凯;任春华;计宏伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
液罐仿真模型的建立与分析
2023年第12期总第319期液罐仿真模型的建立与分析陈益苞赖玉军厦门海洋职业技术学院航海学院，福建厦门，361102摘要：在Fluent 软件中建立了圆形液罐的二维仿真模型，分析网格单元尺寸、仿真的时间步长对仿真时间和仿真精度的影响，并利用建立的仿真模型分析防波板对液体晃动的影响。
仿真结果表明：网格单元尺寸和仿真时间步长越小，计算精度越高，但计算时间越长；防波板能显著降低液体晃动产生的侧向力和侧倾力矩，并提高液体晃动的固有频率。
关键词：液罐；液体晃动；防波板；FLUENT 中图分类号：U469收稿日期：2023-11-15DOI：10 19999/j cnki 1004-0226 2023 12 0171前言液罐汽车是装运各种液体货物的专用汽车，通常把装运油品的液罐汽车称为液罐车。
液罐汽车一般分为油罐车和化工液体运输车，油罐车主要用作运输石油的衍生品（汽油、柴油、原油、润滑油及煤焦油等油品），化工液体运输车广泛用于运输酸、碱、盐等具有腐蚀性、危险性的液体［1］。
液罐车的液罐内必须留有一定空间，以防止液体受热膨胀产生过大的内应力而使罐体破裂，这一预留空间通常为罐体容积的5%。
但是车辆在行驶过程中会产生一定的跳动和机械震动，加之液罐内留有的空间会引起液体的晃动，会对液罐内壁产生冲击，如果罐体是圆形的，震动产生的冲击就会沿罐体的圆周方向均衡分散在罐壁上，不会出现应力过于集中而造成罐体破裂的事故［2］。
然而圆形液罐的质心位置较高，在急转弯时，容易发生侧翻事故，因此有很多学者针对液罐内液体的晃动做出了很多研究，但大部分的研究是针对液体的纵向晃动，横向晃动研究得比较少，而且也主要是研究液罐的横截面形状、充液比对横向晃动的影响［3］。
本文将从防波板方面进行研究，分别建立没带防波板和带有防波板的液罐仿真模型，比较在50%充液比下，液罐晃动产生的侧向力和侧倾力矩。
由于仿真模型的网格单元尺寸、仿真时间步长会极大影响仿真所花费的时间和仿真精度，因此在建立仿真模型的时候，要选取适当的网格单元尺寸和仿真时间步长，在保证较高精度的同时，减少仿真时间。
ansys储液罐实验总结
ansys储液罐实验总结一、实验介绍本次实验使用了ANSYS软件对储液罐进行了模拟分析。
储液罐是一种常见的储存液体的设备，其安全性和稳定性对于生产和生活都有着重要的意义。
通过使用ANSYS软件，可以对储液罐进行各种力学性能和流体特性的分析，以便更好地理解其工作原理和优化设计。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过ANSYS软件模拟分析储液罐，掌握如何使用该软件进行力学分析和流体特性分析，并了解储液罐在不同工作条件下的应力、变形、温度等参数变化情况。
三、实验步骤1.建立模型：首先需要根据储液罐的实际尺寸建立一个三维模型，并设置材料属性、边界条件等参数。
2.网格划分：将模型划分成小网格，以便进行数值计算。
3.加载荷载：根据实际工作条件设置荷载类型和大小，并将其施加在模型上。
4.求解方程组：利用ANSYS软件求解方程组，得到各种参数变化情况。
5.结果后处理：对于得到的结果进行后处理，如绘制应力云图、变形云图等，以便更直观地了解储液罐的工作情况。
四、实验结果通过使用ANSYS软件进行模拟分析，得到了储液罐在不同工作条件下的各种参数变化情况。
具体包括以下几个方面：1.应力分布：根据模拟结果可以看出，在荷载作用下，储液罐内壁和底部会受到较大的压力和拉力，而顶部则受到较小的压力。
此外，在不同荷载大小和方向下，应力分布也有所不同。
2.变形情况：储液罐在荷载作用下会发生一定程度的变形，主要表现为内壁和底部向外膨胀、顶部向内凹陷等。
同时，在不同荷载条件下，变形程度也有所差异。
3.温度分布：由于液体在储存过程中会产生热量，因此储液罐内部温度会随着时间推移而逐渐升高。
根据模拟结果可以看出，在不同时间点和位置处的温度分布情况。
4.流体特性：储液罐中的液体在受到荷载作用时会产生流动，因此需要对其流体特性进行分析。
通过ANSYS软件可以得到液体的速度、压力等参数变化情况。
五、实验结论通过使用ANSYS软件对储液罐进行模拟分析，可以得到储液罐在不同工作条件下的各种参数变化情况。
储油罐模型的静态倾斜试验及理论分析
壁下部有圈梁时 , Kt = Kf lf , Kf 为地基基床系数 , N/ m3 ; 罐壁下部无圈梁时 , Kt 按下式计算 [4 ] : 2β t Dt 1+ ξ β b Db 3 2 ξ Kt = 2β b Db β t Dt 1+ β b Db
4
式中 :β b =
kf
4
4Db
;β t =
Hw 2 1 2 π 4 ( 1) g Rρ + tg α sin α 2 4 R 式中 : M 为静倾覆力矩 , N ・ m ; R 为储罐半径 , m ;ρ 为 3 储液密度 , kg/ m ; g 为重力加速度 , m/ s2 ; Hw 为储液高 ). 度 ,m ;α为平台转角 , (° 罐底板翘离角度由下式计算 : w + w2 θ= sin - 1 1 ( 2) 2R ) ; w 1 , w 2 分别为模型罐 式中 :θ为罐底板翘离角度 , (°
M =
图 2 H w = 0. 124 m 时平台转角与翘离高度关系曲线
Fig. 2 Relationship of uplifting height and turning corner when H w = 0. 124 m
沿翘离平面中心线两端的翘离高度和沉陷深度 , m. 由图 1～图 4 ,可归纳出如下规律 : 1) 罐底板翘离高度随转动平台倾角增大而增大 ; 2) 柔性基础上产生的翘离比硬板基础上产生的翘 离大 ,即翘离高度及翘离角度与基础刚度成反比 ; 3) 罐的翘离高度 、 翘离角度与高径比成正比 ; 4) 翘离深度随翘离高度的增加而增大 .
摘 要 : 为研究地震破坏中储油罐损坏与罐体翘离的关系 ,设计了储油罐模型在不同地基上的静态倾斜试验 ,分 别采用梁的小变形法和非线性有限元法 , 建立了储液罐翘离反应的力学模型 , 并进行储油罐翘离静力分析 . 结论 为 : 非线性有限元法与梁的小变形法计算结果接近 ; 软基上罐的翘离量大约是硬基上的 2 倍多 ,但硬基上罐壁轴向 压力约为软基上的 1. 1～1. 4 倍 ; 容量 3 000 m3 及小于 3 000 m3 的高罐比大容量的矮罐受翘离的影响大 . 关键词 : 储油罐 ; 翘离反应 ; 倾斜试验 ; 数学模型 中图分类号 : TE821 文献标志码 : A 文章编号 : 04932 2137 (2004) 102 08912 05
简述Housner模型在储罐的应用
简述Housner模型在储罐的应用发布时间：2023-02-20T06:23:47.404Z 来源：《建筑实践》2022年10月19期作者：王玉君[导读] 隔震储罐的抗震性能分析中，Housner两质点模型跟Haroun-Housner三质点模型是储罐抗震设计中常用的简化模型王玉君广州大学土木工程学院，广东省 510006摘要：隔震储罐的抗震性能分析中，Housner两质点模型跟Haroun-Housner三质点模型是储罐抗震设计中常用的简化模型，基于两种简化力学模型，本文介绍模型在隔震储罐、承船、渡槽的应用，并用ADINA大型通用有限元软件建模，验证两种简化模型的第一阶频率。
结果表明，有较好的适用性。
引言：立式储罐是储存天然气的基本设备，如果在地震中受损，容易发生火灾、爆炸和污染等次生灾害，给国民经济带来巨大损失。
20世纪60年代开始发展至今，关于立式储罐抗震设计的简化模型主要有两种其中一种是基于1957年的Housner 刚性壁假设的刚性理论模型，即是将作用在罐壁上的动液压力分为对流部分和刚性脉冲部分，虽然得到广泛的应用，但忽略了罐液之间的耦联振动。
1976年，Veletsos提出了储罐柔性壁单自由度质点模型，只考虑脉动流体作用下动水压力沿罐壁高度方向的分布。
1983年，Housner和Haroun提出了改进的储罐三质点模型，假设储罐罐壁为柔性，将罐体简化为对流质量、柔性脉冲质量、刚性脉冲质量三部分，上述三质点模型已经被各国规范所采用。
本文在介绍两质点模型与三质点模型基础上，辅以算例验证三质点模型在立式储罐的可行性。
1.储罐等效简化力学模型1.1Housner两质点模型Housner将罐内液体简化为等效弹簧质量 mc 和与罐壁固接刚性质量mi ,等效作用高度分别为 Hc 和 Hi 。
等效刚度分别为Kc和Ki。
在应用Housner 简化法进行动力学分析时，振型阶数越高等效弹簧质量块振动衰减越大，计算通常取一阶晃动1.2Haroun-Housner三质点模型Haroun and Housner假定 mc 为液面晃动的等效质量而mi 是储液与储罐罐壁耦联振动的等效质量，称为柔性脉冲质量，其相应的作用高度为 Hi ； mr 为与地面一起运动的刚性脉冲质量，他的运动加速度等于地面运动的加速度。
储液罐cae建模实验报告
储液罐cae建模实验报告储液罐是工业生产中常见的一种设备，用于储存和运输液体物质。
为了确保储液罐的安全性和稳定性，在设计和制造过程中需要进行各种试验。
本实验报告将使用CAE技术对储液罐进行建模，并进行相关分析和评估。
一、引言储液罐是工业领域中常见的设备，广泛应用于石油、化工、食品等行业。
为了确保储液罐的安全性、稳定性和可靠性，需要进行各种试验和分析。
传统的试验方法费时费力，而且无法全面评估储液罐的性能。
因此，采用CAE技术对储液罐进行建模和分析，能够提高试验效率和准确性。
二、建模过程1. 准备工作在进行储液罐CAE建模之前，首先需要收集相关的设计参数和物理特性。
这包括储液罐的尺寸、材料、液体物质的性质等。
同时，还需要准备计算机软件和工具，如CAD软件和有限元分析软件，用于建模和分析。
2. 建立几何模型根据收集到的设计参数，使用CAD软件建立储液罐的几何模型。
这包括罐体的外形、内部结构和附件等。
在建模过程中，需要注意准确性和完整性，确保模型与实际情况一致。
3. 材料属性定义对于储液罐的材料，需要定义其物理和力学属性。
这包括弹性模量、泊松比、密度等。
根据不同部位的材料性质差异，可以对不同区域进行分段定义。
4. 加载和边界条件在进行CAE分析之前，需要定义加载和边界条件。
根据实际情况，可以考虑内外压力、温度、液体负荷等。
同时，还需要考虑罐体与支撑结构、地基等的接触情况。
5. 网格划分为了进行有限元分析，需要将几何模型划分为网格。
网格的划分应该满足准确性和计算效率的要求。
对于不同部位的模型，可以采用不同的网格密度。
6. 材料属性分配根据模型的材料定义，将材料属性分配给各个网格。
根据实际情况，可以考虑罐体和液体的不同物理和力学特性。
7. 分析和评估对于储液罐的CAE模型，可以进行各种分析和评估。
例如，可以通过有限元分析计算罐体的应力、变形和稳定性。
同时，还可以评估罐体的振动特性、疲劳寿命等。
8. 结果解读和优化根据分析和评估的结果，对储液罐的设计进行优化。
地震力作用下钢制充液储罐动力仿真分析
大庆市龙 凤 区炼 化 厂是 对 石 油进 行 深 度分 解 的加 工 厂， 随着全 国经济 的迅速发展 ， 对 石油加 工 品需 求量越 来越 大， 作为石油加 工储存 的重 要设 备储 罐 的容积 要求 也 越来 越大， 因此保证储罐 的安全可 靠更显 得尤 为重要 ， 尤其 是充 满 液体的储罐在地 震 作用 下 具有 可靠 的抗 震 能力 ， 将 避免
程仿真分析 ， 得 到储罐罐壁动力响应和应力变化规律 。罕遇地 震下 由于轴 向力 过大造成储 罐 的屈 曲破坏 ， 但轴 向 应力 比较均匀时发生 象足屈 曲； 不 均匀 下会 发生菱形屈曲变形 ， 可 为同类储罐抗震设计提供参考 。
、
【 关键词 】 动力性能 ； Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ； 时程仿真 ； 屈 曲破坏 【 中图分 类号】 ＇ １ Ｉ ］ ３ １ １ ． ３ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 １ ０ ０ １ — ６ ８ ６ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ８ ３ — ０ ２
图 ３一图 ５表 示满 罐在 ３种 不同地震波作 用下位移、 加 速度 和等效应力极值沿罐 壁高度 的分布 规律 。从 图 ３可 看 出三种地震波下罐壁横 向最大 位移 沿罐 壁高先是 逐渐增 大 然后减小 ， 在５ ． ５ ｍ高度 处全 部达 到最 大值 ， 不 难看 出人 工
固有频 率 ， 通过上式 可计算 出 及 卢， 进而 采用 线性加 速度 逐 步积 分法可确定储罐不 同时刻的位移 、 速 度和加 速度 。
造成严重 的经济损失和次生 灾 害［ １ 拟建的 ４座 ２ ０ ０ ０ ｍ。 储
本文 采用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ中 Ｓ Ｈ Ｅ Ｌ Ｌ单元 【 ６ 建立几何模 型 ， 划 分 网格 ， 建立有限元模 型 ， 如图 １ 所示 。满罐储 罐在 ３种地震 波作用下极值应力 分布如图 ２所 示。从 图 ２可看出 ， 满罐在 ３种地震波作用下罐壁 的应力分 布情况基本 相似 ， 由于储 液 液压 的影 响 ， 壁 板 最大 应 力 出现在 罐 底底 部 偏 上 ３ ｍ 处 附 近， 罐壁应 力 从 最 大 处 向 上 下 扩 散 ， 到 罐顶处时， 其 应 力
柔性储液容器数值计算方法研究和应用
上海交通大学博士学位论文第三章柔性储液容器三维非线性有限元建模方法合材料的性能。
将宏观应变加载在有限元模型上，求解宏观应力，通过应力与应变之间的本构关系及刚度系数矩阵求解材料的性能。
Ｓｕｎ等【９８】在利用Ｎａｉｋ提出的织物波动正弦公式，建立了单胞精细有限元网格，通过ＡＮＳＹＳ软件采用均匀化处理预报了斜纹织物的性能，并与试验结果对比，得到了较好的效果。
盛颂恩等Ｉ叫通过假设椭圆纱线截面与正弦纱线波纹的基础上，利用织物单胞三维有限元模型预测了玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的弹性参数。
Ｐｃｎｇ等【１００】基于单胞的三维有限元模型进行了数值拉伸与数值剪切实验，通过与真实试验对比证实了单胞模型仿真的可行性。
Ｄｏｎａｌｄ等１１０１】利用ＤＹＮＡ３Ｄ软件，采用精细的有限元法研究了纱线在单向拉伸、剪切、两根纱线接触、外物冲击等情况下的应力反应，并与试验结果相对比，获得了较好的一致性，证实了这种精细有限元法模拟细观结构行为的可行性。
王新峰等【黯】利用三维实体有限元方法计算了纤维束的等效性能参数，然后将这些参数代入细观尺度的机织单胞模型，得到材料宏观结构的平均弹性参数。
李典森等ｆ１０２ｊ在纱线六边形截面假设的基础上，建立了三维编织复合材料的有限元模型，模型考虑了织物的编织角与内部编织角的几何关系，并在此基础上研究了编织角、纱线体积比等因素对弹性性能常数的影响。
Ｂａｒｂｅｒｏ等１１０３１通过显微镜测量纱线界面形状，利用ＩＤＥＡＳ建立精确有限元模型，在ＡＮＳＹＳ中采用了等应变与等应力加载条件预测材料的弹性性能。
总的来说，复杂有限元模型考虑了材料的细观结构，能够反映材料模型细节问题，较准确预测材料参数。
通常由于计算资源的限制，大多数研究人员对预测单胞都进行了大量简化与假设，这些都会对模拟结果产生影响。
因此，对于编织复合材料进行力学分析，还有许多工作需要研究和改进。
对于论文中储液容器的动态响应模拟来说，织物复合材料性能参数的确定决定着模拟计算结果的可信性与准确性。
柔性储液容器斜面稳定性数值模拟研究
第21 卷第17 期系统仿真学报©Vol. 21 No. 172009 年9 月Journal of System Simulation Sep., 2009 柔性储液容器斜面稳定性数值模拟研究张晓敏1，金先龙1,2，杜新光1(1.上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；2. 上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室，上海200240)摘要：基于ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)和罚函数方法实现流固耦合计算,进行了柔性储液容器在斜面上稳定性的三维数值模拟。
首先通过控制体积法得到柔性容器不同装载量的初始形态，随后基于此初始形态，采用ALE 方法模拟了倾斜平面上储液结构的动态响应。
计算采用了并行求解算法，减少了大规模非线性流-固耦合问题的求解时间。
仿真结果表明：装载量越大，柔性储液容器在斜面上稳定性越低，越容易产生液体晃动和翻滚现象。
结果可为该类结构的设计提供参考依据。
关键词：柔性储液容器；流-固耦合；ALE；数值模拟中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1004-731X (2009) 17-5371-04Study on Numerical Simulation of Dynamic Stabilityof Flexible Container on Inclined SurfaceZHANG Xiao-min1, JIN Xian-long1,2, DU Xin-guang1(1. School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China;2. State Key Laboratory of Vibration, Shock & Noise, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)Abstract: The numerical simulation of flexible fluid-filled container's stability on inclined surface was finished through adopting the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) and the penalty-based method for coupling function between the structure and liquid. First, the initial state of flexible container was obtained indirectly through Control Volume method. Then, the three-dimensional simulation of flexible container was completed based on ALE method and the dynamic characteristics of this container on inclined surface was analyzed. The use of parallel computing decreased the computation time of large-scale nonlinear Fluid-structure coupling analysis. The simulation results indicate that the increasing of the filled liquid leads to less stability of the flexible container on the inclined surface, which results in the vibration and roll-over. The results provide important reference for the design of flexible container.Key words: flexible fluid-filled container; fluid-structure interaction; ALE; numerical simulation引言柔性储液容器因其安置及运输灵活方便、性价比高等优点，被广泛应用于化工、水利工程、储运等领域，但柔性容器又伴随着易于变形及稳定性差等缺点，因此柔性储液容器自由液面晃动及由液面晃动引起的结构响应和稳定性问题引起了广泛关注。
汽车制动储液罐动态性能仿真分析研究
汽车制动储液罐动态性能仿真分析研究郑玉花【摘要】通过对汽车制动储液罐动态性能相关重要结构特征进行分析,将复杂的动态工况量化为倾斜角度,以距离比较法为判定准则,基于Catia二次开发储液罐设计校核软件,可作为插件在储液罐数模设计软件环境直接调用,实现汽车制动储液罐动态性能的自动仿真分析,过程简单直观,极大地提高了设计效率和质量,缩短开发周期,降低开发成本.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2019(033)001【总页数】5页(P32-35,43)【关键词】制动储液罐;动态性能;仿真分析【作者】郑玉花【作者单位】上海汽车制动系统有限公司,上海201821【正文语种】中文【中图分类】U462.3+0 引言汽车制动储液罐在汽车制动系统中为车轮制动提供工作介质制动液。
由于温度等外界条件变化及车轮制动器的摩擦片磨损等原因，储液罐中制动液的容积不是恒定不变的；且受惯性力和离心力作用，制动储液罐内制动液液面在整车加速、减速及转弯等动态工况下会发生倾斜，当液面倾斜至一定程度时就有可能出现某一腔液体体积过小而使制动过程失效，从而危及到驾驶员及乘客的安全。
因而，对设计的制动储液罐动态性能提出两方面要求：一是在动态工况下必须提供足够的制动液以保证制动安全性；另一方面应避免误报警以保证驾驶舒适性。
为节约开发成本，不可能直接开模基于储液罐样件的动态性能试验结果来修正设计；项目开发进度通常也不会预留足够的时间来容错。
因而基于计算机的制动储液罐动态性能的仿真分析成为设计首选。
2 制动储液罐动态性能重要结构特征分析由于整车布置问题，制动储液罐外形千姿百态，设计上难以实现标准化；但通过对制动储液罐的内部结构的深入剖析及多年储液罐设计经验的总结，储液罐的动态性能的是否合格与下列结构特征(见图1)的设计位置息息相关。
- 报警点，制动储液罐内都按设计意图在某一位置放置有浮子，用以实时监测罐内液面的变化。
当液面降低时，浮子随之降低，降至某一位置则会触发报警回路的状态改变，从而发出报警信号。
地震作用下贮液结构象足位置样条插值分析方法
地震作用下贮液结构象足位置样条插值分析方法胡明祎;张令心;娄宇;陈骝;黄伟【摘要】贮液结构的象足式破坏是一种典型的震害现象,为了有效地减轻或避免象足式震害,文章采用有限元方法(FEM)和数学插值方法对地震中贮液结构产生象足破坏的位置进行了研究.首先将数值计算结果进行指数公式拟合,确定出快速判断象足破坏位置的方法,然后对象足部位进行合理的结构优化设计以提高贮液结构抗震性能.在分析过程中,利用FEM方法对贮液结构地震响应进行数值模拟,考虑了液固耦合效应,同时根据已知结构响应在某一区域收敛于某个极值的条件,采用样条插值方法确定象足产生的位置,提出在有限计算资源情况下,利用样条函数插值分析低精度FEM数值计算结果以获取高精度结构响应的方法,并通过实例验证了该方法的实用性.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)005【总页数】7页(P677-683)【关键词】贮液结构;地震响应;有限元方法;插值【作者】胡明祎;张令心;娄宇;陈骝;黄伟【作者单位】中国电子工程设计院,北京100142;北京市微振动环境控制工程技术研究中心,北京100086;清华大学土木水利工程学院,北京100084;中国电子工程设计院,北京100142;中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨 150080;中国电子工程设计院,北京100142;北京市微振动环境控制工程技术研究中心,北京100086;中国电子工程设计院,北京100142;北京市微振动环境控制工程技术研究中心,北京100086;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥230009;土木工程结构与材料安徽省重点实验室,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TU352贮液结构的地震破坏一般包括如下3种形式:① 倾覆弯矩过大引起结构整体倾覆;② 基底剪力过大引起结构底部开裂、材料失效; ③环向力和轴向力共同作用引起结构下部材料屈曲,亦称象足屈曲。
采用多曲线拟合的柔性体建模仿真方法
采用多曲线拟合的柔性体建模仿真方法
张洁卉;潘超;章勇
【期刊名称】《计算机与数字工程》
【年(卷),期】2013(041)012
【摘要】提出了一种多曲线拟合的数学建模方法,用于在仿真中快速建立柔性物体受力的形变模型.该方法根据柔性体的形变特性将其外形轮廓分为多个部分;然后使用不同的简单曲线拟合各部分轮廓的形状,并通过改变拟合曲线的参数使得曲线形状改变,以此定量仿真出轮廓的受力形变;最后将曲线拼接起来构成物体的整体形变模型.文中讨论了常见的方体和板块体在挤压、拉伸和扭转这三种非常普遍受力下的形变特性,并使用多曲线拟合方法建立了形变模型.多曲线拟合方法虽然在表现精度上存在一定误差,但建模形式简单、计算速度快,为仿真中表现速度与表达精度的矛盾提供了一种有效的解决手段.
【总页数】4页(P1977-1980)
【作者】张洁卉;潘超;章勇
【作者单位】华中科技大学网络与计算中心武汉430074;华中科技大学图像识别与人工智能研究所武汉430074;华中科技大学网络与计算中心武汉430074【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
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摘 要： 选 取 了两种 力学模 型， 刚性理论 的 Ｈ ｏ ｕ ｓ ｎ ｅ ｒ 模 型和柔 性理论 的 Ｈ ｓ ｒ ｏ ｕ ｎ—Ｈ ｏ ｕ ｓ ｎ ｅ ｒ 模 型， 将 Ｈ ｏ ｕ ｓ ｎ ｅ ｒ 模 型简化为二质点结构， Ｈ ａ ｕ ｒ ｏ ｕ ｎ —Ｈ ｏ ｕ ｓ ｎ ｅ ｒ 模 型简化为 三质点结构 ， 将其和规范算法、 有限 元算法进行频率对 比， 误 差不足 ５ ％。采用 Ｎ ｅ ｗ ｍ ａ ｒ ｋ —Ｂ法进行 弹性 时程分 析， 得 到液体各质 点的 位移 时程、 罐底 剪力时程 、 倾覆弯矩 时程。仿真结果表明 ： 简化模 型和有 限元、 规范算法频率相差很 小， 水平地 震激励后期 ， 晃动质点位移 时程相差较大 ， 刚性脉冲质 点位移 时程几乎 一致 ， 罐底 剪力和 规 范算法相差很小 ， 倾覆 弯矩相差较 大。Ｈ ｏ ｕ ｓ ｎ ｅ ｒ 方法设计 的储液罐 ， 液体 晃动部分 的响应被低估 ， 储液罐工程设计人 员及研究人员应予 以重视。 关键词： 储液罐 ； 简化模 型； 仿真
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刚 性 ห้องสมุดไป่ตู้ 柔 性 储 液 罐 简 化 模 型 仿 真 分 析
单 明 康 ， 张 文 福 ， 王 向英
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１ ６ ３ ３ １ ８ ； ２黑龙 江省 防灾 减灾及 防护工程 重
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