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伴随我国现代化铁路建设的不断壮大,电气化铁路接触网供电安全越发严重。绝缘子闪络放电现象造成的大面积停电事故接连不断发生,已经成为铁路交通行业的难题。为了解决这一难题,多数铁路局都采用了移动式带电水冲洗方式对接触网沿线绝缘子进行定期保养清洗。针对接触网绝缘子水冲洗装备的使用需求,本文对安装在水冲洗装备上的储水罐进行分析。由于罐车在运输过程中,尤其突发事件、轨道或路基工况复杂多变会造成的罐内流体晃动,严重时会影响车辆行驶稳定性和罐体结构安全性,因此相关研究具有重要的工程实用价值。本次课题主要研究的对象是有效储量为40m3的大型移动卧式储水罐。主要内容如下:(1)通过模型简化,在Solidworks软件中按照尺寸1:1进行三维建模,利用计算流体动力学软件FLUENT中的VOF多相流模型对罐内流体晃动进行CFD数值仿真:采用UDF白定义程序加载分别对车辆制动和曲线转弯工况进行瞬态模拟;通过提取罐体前封头或侧壁面受液体冲击力以及液体质心位移变化来反映不同横截面形状罐体、制动减速度、离心加速度以及充液量等参数影响下罐内流体运动,为后文研究加装防波板抑制罐内流体晃动奠定基础。最后对车辆以较高速度转弯时的脱轨系数和轮重减载率进行分析。(2)针对(1)分析结果罐内液体充装量K=0.85时液体晃动幅度最大且前封头受力最大值较大,文中通过在罐体内部纵向设置不同数量、不同有效防波面积、不同安装高度以及不同形状的防波板(弓形、开孔形、环形、竖条形)进行CFD对比分析,得出较为合理的防波板结构形状尺寸参数,最后验证分析几种充液量下四种不同形式防波板对抑制流体晃动的效果。(3)通过用压强法和流固耦合的方式分别对罐车紧急制动或曲线转弯工况下的罐体结构有限元仿真,并对典型位置进行应力线性化处理。对比两种方法的仿真结果认为压强法得出的罐体整体应力较低,在对罐体结构强度校核过程中可能出现估计不足的缺点,而流固耦合的方法通过计算罐体内部流体域在某一时间段的真实晃动,同时在结构有限元仿真过程中导入某一时刻的流体计算数据能够真实地反应壁面结构在该时刻下的受力状况,即在对罐体进行有限元仿真得到的数据更为准确更能反映实际情况。最后对整个罐体进行不同充液量下的模态分析,避免因轨道不平度引起的共振影响。