随着城市建设的不断扩大,市区清洁需求随之增多,高压清洗车作为一种功能多样的高效清洁环卫用车,在城市道路清洁上的使用也越来越多。高压清洗车的主体部分是罐体,储存大量的水,在行驶过程中由于颠簸、车辆制动等原因,罐内的水会频繁晃动,尤其是车辆遇到特殊情形紧急制动时,水在惯性作用下会对罐体封头等部位产生巨大的冲击力,使罐体结构存在破坏的危险。为了抑制罐体内水的晃动,减少罐体前后封板受到的冲击力,通常采取的做法是在罐体内横向安装数个防波板。但防波板受到水的冲击力时同样可能会出现结构失效。在高压清洗车的实际使用中,防波板与罐体连接处开裂的情形屡次出现,增加了维修和使用成本。防波板一旦脱落,不仅没能起到保护罐体的作用,还会对罐体结构及内部的管道等部件造成破坏。通过对罐体内水流体晃动的研究,分析罐体的受力情况,能够探究影响防波板使用效果的因素,根据这些因素改进防波板的形式,并对罐体危险应力位置进行结构优化,使罐体结构能够满足使用要求。同时,对运输液化天然气、石油等其他液罐车和船只存在的液体晃动问题解决方法也提供了参考。因此本课题具有重要的研究意义和实用价值。本文以高压清洗车为研究对象,研究流体的纵向冲击对罐体结构的影响。在查阅大量相关文献和研究的基础上,采用数值模拟和结构仿真的方法。首先建立流体模型,并进行相应的FLUENT求解参数设置,模拟多种工况下罐车制动减速度时罐内流体的运动状态,分析了罐体内部不同时刻的压力分布情况。主要研究了装载不同深度的水时罐体受水流体冲击力的大小和随时间变化情况。同时选取了防波板安装的数量、防波板上开孔方式、防波板表面形状等因素进行分析,证明了防波板对于抑制液体的晃动有良好效果,得出这些因素对防波板使用性能产生的影响。其次,用ANSYS建立罐体有限元模型,并通过参数化语言命令将流体计算输出的载荷加载到罐体结构上进行计算,获得不同工况下罐体结构应力状态。计算结果表明罐车在制动减速时,受到水流体的冲击产生危险应力的位置主要集中在防波板和前封板上。根据计算结果,整体分析罐体受力情况,并重点分析防波板和前封板等关键部件结构,完成对清洗车罐体的结构优化,包括防波板结构、开孔位置、封板结构以及轻量化等方面的改进。通过结构优化,整车的应力显著降低,满足材料屈服强度要求,罐体结构质量大幅减少,实现了轻量化,取得了较好的效果,为液罐车罐体的优化方向提供了参考。高压清洗车罐体仿真计算结果与现场罐体结构实际破坏位置吻合,从而验证了其有效性。