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油罐汽车的结构与设计油罐汽车是一种专门用于运输液体石油产品的货车，其结构和设计经过精心考虑，以确保安全和高效运输。
以下是有关油罐汽车结构和设计的一些关键点。
1.车身结构：油罐汽车的车身通常由钢材制成，具有高强度和耐腐蚀性。
车身可以分为罐体和底盘两部分，罐体是贮存石油产品的主体，底盘则提供了车辆的机械支撑和行驶性能。
2.罐体设计：罐体是油罐汽车最重要的部分，其设计应考虑到以下几个方面：-稳定性：罐体应具有足够的稳定性，以防止液体在行驶过程中发生晃动和溢出。
-密封性：罐体应能够有效地密封，以防止石油产品泄漏或蒸发。
-强度：罐体应具有足够的强度，以承受内部液体的压力和外部环境的压力，如汽车碰撞或极端温度变化。
-抗腐蚀性：罐体应采用抗腐蚀材料制造，以便耐受长期接触石油产品的腐蚀。
3.罐体附件：油罐汽车的罐体通常配备了一些附件，以提高操作和安全性能，如：-进气口和排气口：用于控制罐体内外的气压平衡。
-液位计：用于显示罐体内液体的水平，以便操作人员了解装载状况。
-温度计：用于测量罐体内石油产品的温度，以确保其在正确的温度范围内运输。
-压力阀门：用于控制罐体内液体的压力，以防止过高或过低的压力对罐体造成损坏。
4.底盘设计：底盘是油罐汽车的机械支撑部分，其设计应考虑到以下几个方面：-强度和刚性：底盘应具有足够的强度和刚性，以承受罐体的重量和液体的运输压力。
-悬挂系统：底盘悬挂系统应具有良好的缓冲和吸震性能，以减少在不平路面上的颠簸和振动。
-制动系统：油罐汽车应配备可靠的制动系统，以保证在紧急情况下能够及时停车。
-转向系统：底盘的转向系统应具有灵活性和精确性，以方便驾驶员在狭窄的道路上操纵车辆。
5.安全措施：油罐汽车的设计还应考虑到各种安全措施，以确保货车的操作安全-防火措施：罐体应具有防火设计，以防止发生爆炸和燃烧。
-漏油措施：罐体应配置漏油防护装置，以防止石油产品泄漏对环境造成污染。
-限制速度装置：油罐汽车应安装限制速度装置，以确保在道路上的安全驾驶。
罐体车结构设计(共22页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录中文摘要 (2)英文摘要 (3)1 引言 (5)罐体车的发展状况及其应用 (5)罐体车的历史及其发展 (5)罐体车的应用 (6)有限单元法的发展状况及其应用 (6)有限单元法的历史及其发展 (6)有限单元法的应用状况及其重要性 (7)本课题研究的主要内容及意义 (8)本课题研究的主要内容 (8)本课题研究的意义 (9)2 研究目标 (9)3 罐体车三维模型的建立 (9)4 罐体车有限元模型的建立 (11)5 罐体车静力分析 (12)载荷及约束类型的确定 (12)各工况下结构的静力分析 (14)液罐车满载匀速工况静力分析 (14)液罐车满载颠簸路面工况静力分析 (15)液罐车满载制动工况静力分析 (16)液罐车满载转弯工况静力分析 (17)液罐车支腿支撑工况静力分析 (18)液罐车各工况经理分析对比 (19)6 半挂车的模态分析 (20)结论 (21)谢辞 (23)参考文献 (24)罐体车结构设计摘要：罐体车是液体运输最安全的方式。
由于罐体车的不断改进以及其性能的不断提升，罐体车逐渐成为货主选择的运输方式之一。
目前，在我国罐体车已经得到了广泛的应用。
因此，对罐体车的研究分析有着重要的意义。
本研究根据滁州兴扬汽车有限公司提供的XYZ9404易燃液体罐式运输半挂车的二维图纸完成整车三维模型的建立，并在三维模型的基础上完成有限元分析及模态分析，找出结构薄弱位置为后续车型局部构造的改进提供参考意见；将模型导入Hypermesh软件中进行相关处理，完成有限元模型建立，将不同工况下的载荷施加到液体罐装车的有限元模型中，依据Hyperwork自带求解器OptiStruct求解器对有限元模型进行求解；并对有限元模型进行自由稳态分析，得到结构的固有频率及振动阶数，对得到的计算结果在HyperView中进行分析，找到模型的大变形及应力较大的位置，并对薄弱位置进行分析。
FORUM | 论坛时代汽车 基于流固耦合的半挂液罐车罐体结构分析王欣1 戴汝泉1 刘盛强2 张竹林1 燕荣杰11.山东交通学院 山东省济南市 2503572.中国重型汽车集团有限公司 山东省济南市 250002摘 要： 为了研究半挂液罐车罐内液体晃动对罐体的影响，本文利用有限元软件workbench，并采用单向流固耦合方法分析了在不同充装比下罐壁的受力分布。
仿真分析得出：当充液比为50%时液体的晃动较为明显，但当充液比为90%时罐体所受应力值较大。
关键词：半挂液罐车；液体晃动；流固耦合；应力1 前言由于液体物质的惯性和流动性，液体在运输过程中，加速或上坡会使液体往后飘；减速或下坡会使液体往前飘；车辆在转弯、侧倾、制动以及较差路面上行驶都会使液体发生不同的波动。
这种液体波动冲击不仅会对罐体产生极大的破坏作用，还会给车辆的正常行驶造成干扰，降低车辆的安全性。
因此，对液罐运输车液体晃动进行分析非常重要。
国内和国外关于罐内液体晃动的现象都做过许多研究，但在实用方面的探究还是停留在基础的贮箱结构层面。
王惠明等人研究了液罐车在运输过程中发生紧急情况而采取制动措施后达到稳定状态时内部液体惯性力对贮液容器器壁受的冲击作用[1]。
2 分析模型的建立为分析罐式运输车在不充满、紧急制动工况下的受力分布，通过Pro/E建立某半挂液罐车罐体的实体简化模型，并以ANSYS软件为分析平台，对实体简化模型进行前处理操作，把创建的实体模型转化成有限元分析模型，为后续的数值分析做铺垫[2]。
2.1 实体模型的建立利用Pro/E绘图软件建立半罐液罐车的罐体简化实体，该罐体是由钢板卷焊而成的空间板壳结构，由筒体，封头，防波板以及隔板组成，其横截面为椭圆形，前后筒体由中间变截面椭圆形连接。
罐体总长12450mm，宽2480mm，高2180mm，壁厚6mm。
罐式运输车罐体结构材料（如防浪板）均是碳素结构钢Q235，弹性模量为2.06×105Mpa，泊松比为0.3，屈服强度为2.35×102Mpa，密度是7800kg/m3。
5070GJYH型加油车设计计算书1、产品简介该车为道路运输4×2底盘罐式车辆（见图1），运输介质为汽油。
罐车底盘型号为东风汽车有限公司的HFC1071P82K5C2Z，发动机功率88KW。
罐车横截面为带有一定曲率的凸多边形截面，罐内设置一块防波板。
前封头前设一仓为空仓，长800 mm，装税控加油机。
装载介质为汽油。
罐体外形尺寸为3200mm×1730mm×1120mm，罐体有效容积为4.2m3。
罐体的主体材料为碳素结构钢Q235-B。
罐体上部设置DN500防爆人孔1个，DN80呼吸阀1个。
罐体下部设置DN100紧急切断阀1个，DN50卸料口1个，税控加油机一台。
罐体上部设置操作平台，后部设置外扶梯，车上配工具箱等。
图1 5070GJYH 加油车简图2、设计参数的确定2.1 设计条件1）4×2底盘罐式车辆，装卸方式为上装下卸，重力装，重力卸料和加油机卸料；2）罐体设计代码LGBF；3）运输介质：柴油。
HG 20660 易燃程度：易燃（在空气中爆炸限1.3%～6.0%）；熔点＜－600C，沸点700C ～2000C；饱和蒸气压（绝压）：0.00732MPa (500C)；密度γ＝0.83×103 kg/m3 (500C)。
4）主要材质罐体及封头材质：Q235-B （抗拉强度R m＝375MPa；屈服强度R eL＝235 MPa；断后伸长率A ≥26%）。
副车架材质：Q345-A （抗拉强度R m＝470MPa～630MPa；屈服强度R eL＝345 MPa；断后伸长率A ≥21%）。
5）底盘为HFC1071P82K5C2Z，前悬1105 mm ，轴距3308 mm，底盘整备质量2260 kg 。
整车整备质量3850 kg ，前轴载荷2360 kg，后轴载荷5000 kg，总质量7360 kg 。
2.2 上装以及整车参数的确定经与同类型车的比较分析，可知该车上装部分空载质量为：1590 kg，故整车整备质量约为3850 kg。
油罐汽车的结构与设计第二章加油汽车加油汽车根据受油对象的不同，分为普通加油车和飞机加油车两种。
.加油车结构加油汽车的罐体与运油汽车的罐体相似，也具有运油汽车罐体的基本装置。
下图为大型加油车罐体结构示意图。
横向隔板1将罐体分成三个舱，每个舱内设有横向防波板。
罐体宽度较大时，可再设纵向防波板2。
防护栏6和侧防护架7是用来保护加油口、呼吸阀等不受意外碰伤，以免造成燃油外溢。
大型罐体还可采用立柱8，以提高罐体刚度。
加油汽车为了具备给受油设备加油、自吸装油、循环搅油、移动泵站作用、吸回加油软管中的油液等五种功能，输油管中也较运油汽车复杂，并设有油泵。
底阀装置设于每舱底部，并与输油管道相接，如图所示。
2.加油汽车油路系统设计(1)油路系统要求与组成根据加油汽车实际性能要求，通常是按上述的加油汽车五种功能，确定一个最佳油路系统，满足作业需要，并力求结构简单，工作可靠，工艺性良好，容易实现“三化”，管路较短。
(2)油路系统的布置油路系统在汽车上布置时，为充分利用汽车上的空间和方便操纵，通常将整个油路系统分作为两大部分。
油路前段主要做为输送油液的油路，一般布置在汽车车架附近，称作车架油路；油路的后段，操纵阀较集中，又有仪表、过滤器、绞盘等部件，一般集中布置在操纵室中，故把它称作操纵室油路。
1)车架油路的布置。
车架油路布置通常随油泵位置而定。
油泵位置应尽量靠近动力源，缩短传动距离，但要保证加油汽车的通过性能。
油路一般沿车架平面布置，力求管路短，弯曲少。
2)操纵室油路的布置。
操纵室油路布置时，要使常用的主要阀门便于操纵，仪表便于观察，过滤器便于拆装和维修，绞盘便于软管卷绕。
3.油路系统主要参数计算(1)油路压力损失计算(2)油泵的选择(3)油路的工作压力、试验压力、设计压力根据油路系统的压力损失和所选油泵的压力，可确定油路的工作压力。
为了检验管路的耐压强度和密封性而作的耐压试验中采用的压力称为试验压力，一般取工作压力的~倍。
铝合金罐体罐式汽车结构与设计摘要：罐式汽车是指装有专用罐状容器的运货汽车。
它具有运输效率高、保证运货质量、利于安全运输、减轻劳动强度、降低运输成本等优点。
随着我国各行业对物流运输需求的不断增大，罐式汽车的作用愈加突出，在专用汽车中所占的比例也明显增加。
关键词：罐式汽车结构设计铝合金1绪论：研究表明，汽车的燃油消耗与汽车的自身质量成正比，汽车质量每减轻10%，燃油消耗将降低 6%～10%，排放降低4%[2]。
在驾驶方面，汽车轻量化后，加速性提高，车辆控制稳定性、噪音、振动方面也均有改善。
从安全性考虑，碰撞时惯性小，制动距离减小。
节能、环保、安全、舒适是汽车发展的新技术趋势,尤其是节能和环保更是人类可持续发展的重大问题。
汽车轻量化对于节约能源、减少废气排放十分重要，是汽车工业发展的方向之一，也是提高汽车的燃油经济性、减少排放的重要技术途径。
汽车轻量化技术的具体内容实际上是功能完善、自重轻、性价比高的结合。
2 铝合金罐体罐式汽车2.1铝合金罐体的优势a. 降低整车整备质量，减少燃油消耗，缩小运输成本。
根据欧洲铝业协会相关研究报告，整车质量与单车燃油消耗成正向变化关系。
以45 m3的铝合金液罐式汽车消耗柴油为例，它比碳钢或不锈钢材料罐体的质量约少5 t，从运输成本出发，单车整备质量每减轻1 t，车辆每行驶100 km可节省0.6 L柴油。
如果一辆车每年运行里程为12万km，只按该里程的一半计算（空载行驶），则一年至少可节省柴油1 800 L，折合目前市场价约为1万元。
b. 在相同整车质量下，由于铝合金材料罐体的空载整车质量降低，承载体积变大，从而有效提高了承载经济性。
按照我国道路安全法规规定，车辆总质量不得超过55 t。
在规定的总质量的前提下，要想提高运输总量，只能从车辆轻量化入手，进而增加其有效承载能力获取更好的经济效益。
从增加收益的角度出发，采用铝合金罐体的车辆比碳钢罐体的车辆承载量约多5 t，仍以每年12万km的里程计算，运输费用为0.5元/(km·t)，每车可额外增加收入约15万元，可以看出使用铝合金罐体的经济效益非常可观。
c. 耐氧化，化学性质较稳定，回收循环利用价值高。
由于铝合金具有较强的耐腐蚀性，而且这种稳定的化学性质跟使用时间基本不存在关系。
所以用户在按国家运输车辆报废有关规定将车辆报废之后，铝合金罐体整体不会出现较大损失，特别是内部不会有很大的损伤。
对于按国际标准生产工艺生产的罐体，以目前国际行业出具的回收标准看，回收价值是原铝的85%以上。
如一个由5 t成品铝制成的罐体使用到罐式汽车报废时，按照目前国际市场上铝的价格，仅罐体回收就有8万元的剩余价值。
d. 相对维修成本低，使用寿命更长。
铝合金具有良好的耐腐蚀性这一优势特别体现在运输较强腐蚀性物品为主的罐式汽车上，由此而给客户带来的直接利益就是相当可观的。
由于化学性质稳定，故障率低，维修率低，铝合金罐体的寿命比普通的碳钢罐体大大延长了。
一般说来，碳钢罐体的寿命为7 10年，这也是我国道路运输条例的有关规定。
但根据目前欧美及东南亚使用铝合金罐体的经验，铝合金罐体的寿命为15 20年。
同时，由于铝合金性质稳定、耐腐蚀性好，一般内部不需要做任何涂覆，表面也不需要做其他处理，特别是运输对环境要求较为苛刻的流体时，清洗非常容易，并且铝合金罐式汽车的维修成本相当小。
e. 铝合金材料常用作电力传输，具有良好的导电性。
罐式汽车在高速运行时，铝合金由于具有良好的导电性能，罐体表面上静电聚集量很少，特别是在油料运输时不会产生火花引起爆炸事故。
同时，由于柔韧性较好，易于吸收变形能量。
在发生碰撞或侧翻时所产生的瞬间能量能被迅速的吸收，从而起到缓冲的作用，不会造成罐体开裂、流体泄露等环境污染。
同时，由于整车质量的降低，铝合金罐式汽车的物理重心也相应降低，这就大大减少了罐式汽车侧翻的几率，提高了驾驶安全性。
f. 由于铝合金具有较好的可塑性，在进行相关的压力加工时，无需特殊设备和加工工艺。
同时，铝在地壳的储量比铁高几十倍，而且又是第二大被开发应用的金属，目前国际上的加工工艺都已经非常成熟2.2铝合金罐体具有良好的环境和社会效益排放过高；而在环境变暖已成为全球关注的热点，主要原因是温室气体CO22009年的哥本哈根气候会议上，我国政府也做出了碳排量大幅下降的承诺。
这就使得降低燃油消耗成为今后我国汽车工业的研发重点。
欧洲铝业协会的研究报告显示，在使用年限内，整车每使用1 kg铝合金，可减少CO排放28 kg。
依2排放140 t；此算来，如果使用铝合金罐体，整车重量减轻5 t，总计减少CO2美国研究表明，在欧Ⅳ标准下，每百公里油耗Y与车身质量X的关系式：、Y=0.003X+3.343 4，汽车质量每减少1 000 kg，油耗下降7% 12%，同时CO2 NOx的排放量也将下降，环境将得到极大的改善，社会效益明显。
因此，无论从经济效益、安全性，还是从环境以及社会效益来说，铝合金罐式汽车都有着良好的市场前景。
罐式汽车销量表3 设计方法目前国内的绝大多数企业，罐式汽车的生产设计都是主要针对罐体及与之相连的附件和各系统，而汽车底盘则是汽车企业采购通用货车底盘，只设计上装部分，再与配套的底盘装配或连接。
之前上装的设计基本都是靠经验设计，即只设计上装每个零部件的尺寸等参数，再作出二维图。
这些传统的设计方法已经不能满足现代设计的需要。
随着计算机技术的发展，CAD/CAE技术应充分利用到罐式汽车的设计过程中。
产品由三维软件进行建模之后，导入有限元分析软件，模拟车辆在各种实际工况下的应力和应变状态，从而可以根据分析结果验证和改进有关结构，避免了样车生产出来后出现结构方面的问题。
将CAE 技术的有限元法和优化技术有机结合起来，在对结构进行工程分析得到可行性设计方案的基础上，对其进行进一步的优化设计，从结构的形状优化到设计参数的优化选择，通过这一过程，可以提高产品设计技术指标，并满足结构轻量化的目标。
我们可以对罐式汽车的罐体、支撑架、车架等零部件进行拓扑优化、尺寸优化等优化技术，从而在确保装载质量和可靠性的前提下降低罐式汽车的整备质量。
尺寸优化是一种参数优化技术，用来获得理想的设计参数组合，如材料参数、横截面尺寸和厚度例如，在满足刚度、强度的前提下，减小罐式汽车的罐体、隔板、车架，以及支撑架等零部件的厚度。
拓扑优化则是在一定的空间结构区域内根据约束、载荷及优化目标寻求材料最佳分布的一种设计方法，从而减轻结构重量或提高结构性能。
拓扑优化相对于尺寸优化，具有更多的设计自由度，能够获得更大的设计空间，是结构优化最具发展前景的一个方面。
例如，可以通过拓扑优化对罐式汽车的支撑架和车架设计减重孔，从而减小这些零部件的质量。
4 结构改进由于国内的罐式车企业几乎不生产底盘，而采购通用底盘，那么这些底盘生产厂商需要改进底盘结构，降低质量。
首先，目前欧美等发达国家的专用车早已普及及应用空气悬架，特别是危险品罐式运输车辆，基本都采用了空气悬架空气悬架系统在质量上比钢板弹簧悬架有大幅减小，在结构方面更紧凑，而且还可以提高轮胎的附着能力，提高在低附着系数路面上的起步能力，缩短制动距离；转向时，过多转向和不足转向倾向减小，转向稳定性强，提高了整车的操纵稳定性；在较差的路面环境下，空气悬架可以有效地隔断路面传递的振动，降低振动对罐式汽车的上装设备的损害。
加大罐式汽车底盘的开发力度，着力追求罐式汽车底盘的适用性、可靠性和耐久性。
主要是要消除传统底盘配置模式的弊端。
罐式汽车底盘的开发始终要坚持围绕安全性、可靠性、经济性、环境保护等诸多方面，使汽车底盘的布置包括制动系统的布置、附加装置的布置、电器装置的布置、燃油箱的布置更加科学合理，力争使罐式汽车底盘和上装部分达到最佳配置，以此来增强罐式汽车的市场竞争力和抗风险能力。
其次，近几年铝合金的轮毂在轿车上已普遍采用，而在国内专用车上很少使用。
铝合金轮毂的质量比普通的钢轮毂小，在高速转动时变形小、惯性阻力也小，这有利于提高汽车的直线行驶性能、减轻轮胎滚动阻力，从而减少油耗。
最后还可以考虑各轴的每侧使用单胎。
结语：目前，国家大力发展新兴产业，尤其近年来伴随航空事业的发展，国家对材料工业的投入逐渐加大，新材料的研发和应用发展速度很快；同时，在低碳国策的影响下，国家对道路运输行业的要求逐步提高，主要体现在营运车辆的生产上；未来10年，铝合金罐车的市场容量保持较高的增长率是必然的，这从表的数据中也可以看出。
从国家节能减排的力度不断加强以及近年来相关措施的陆续出台来看，专用汽车必然朝着技术含量更高的方向迈进。
随着国家对汽车环保、节能和计量收费政策强力推行，罐式车向有色金属和轻量化方向发展是一个必然趋势，而且在国外的油罐车已经淘汰碳钢全部用铝合金代替。
另外随着国家经济的发展，能源的需求量也越来越大，这些都为能源运输车：大型铝合金油罐车、天然气运输车、压缩天气专用运输车提供了广阔的发展空间。
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