应急救援车辆油气悬架参数优化研究
发布时间：2021-02-02 20:33
油气悬架具有非线性的刚度和阻尼特性,能够较好地契合应急救援车辆质量大、行驶工况复杂的特点,通过获取最小垂向加速度均方根值来对不同车速和路面等级下参数进行离线优化,结合车辆行驶的路面等级识别结果,对阻尼参数进行优化以提高应急救援车辆的行驶平顺性。本文依托国家重点研发计划项目“高机动多功能应急救援车辆关键技术研究与应用示范”（No.2016YFC0802904）,以应急救援车辆油气悬架系统为研究对象,对油气悬架的特性进行了分析,并提出了油气悬架参数优化方法,提升了车辆行驶的平顺性,具体研究内容如下:（1）建立了油气悬架数学模型并对其力学特性进行分析。基于理想气体状态方程和流体力学理论,结合油气悬架系统结构和安装形式,对独立式油气悬架数学力学模型进行建立;基于建立的数学模型,分析其非线性的刚度和阻尼特性,并对系统中蓄能器体积、预充气体压力和阻尼孔径等关键参数对其力学特性的影响进行研究。（2）建立了基于TruckSim和MATLAB/Simulink的应急救援车辆联合仿真模型和基于白噪声的路面仿真模型。基于应急救援车辆关键参数,在TruckSim软件中建立整车模型,并在MATLAB/Simul...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乌尼莫克U5023全地形抢险救援车
吉林大学硕士学位论文2如图1-1所示为基于梅赛德斯-奔驰乌尼莫克U5023的底盘打造的全地形抢险救援车，该车采用胎压模式可调的大尺寸轮胎以及加强的底盘设计，保证原有通过性的同时，降低了车辆质心，增强了行驶稳定性，使其能够在全地形路况下稳定行驶[4]。作为应急救援车辆改装底盘的重要来源，依维柯公司于2016年推出中重型卡车底盘NewEurocargo，如图1-2所示，该底盘具有良好的改装适用性，广泛应用于应急救援车、消防车的改装中，悬架方面可选择变截面板簧和空气弹簧两种悬架形式，为整车提供了良好的操控性和行驶平顺性[5]。图1-1乌尼莫克U5023全地形抢险救援车图1-2应急救援车辆改装底盘NewEurocargo如图1-3所示为JCB公司为美军设计开发的高机动多功能挖掘机HMEE（HighMobilityEngineerExcavator），是一款面向战场救援的高机动工程车辆。为满足高速行驶和救援作业的不同需求，该车底盘配备多模式可调的空气悬架，通过进行模式切换，实现快速行驶和高效作业[6]。Thales公司为美军设计的HMEV（HighMobilityEngineeringvehicle）同样是一款面向战场的救援车辆，如图1-4所示[7]。虽在外型上与传统装载机相似，但配合空气悬挂系统，使其具有高速行驶、快速转场的能力，较大的车轮尺寸使其具有出色的高速越野性能。
第1章绪论3图1-3高机动多功能挖掘机HMEE图1-4高机动性救援车辆HMEV[7]（2）国内研究现状目前我国以中联重科、徐工集团和詹阳动力为代表的工程机械企业也对应急救援车辆领域进行了涉足[7]，研制出了几款具有代表性的产品，车辆底盘均采用现有卡车底盘改装[8]，具备道路条件下快速行驶的能力。借助于德国曼商用车辆股份公司TGM18.2904X4BB型二类底盘，中联重科研发出一款应急救援车辆——ZLJ5140TXFJY98型抢险救援消防车，如图1-5所示。该车采用整体式车桥，搭配钢板弹簧，使得车辆整体具有较好的刚性。同时，该车前后桥均配置的横向稳定杆并搭配稳定可靠的四驱系统，保证了车辆行驶的稳定性[9]。如图1-6所示即为徐工集团JY230A1型抢险救援消防车，该车采用ISUZU（五十铃）FVR型中卡底盘打造，后桥悬架采用等宽板簧设计，最高设计时速达90km/h，具备应对突发事故时快速到达事故现场的能力[9]。图1-5中联重科抢险救援车图1-6JY230A1型抢险救援消防车由此可见，虽然我国应急救援车辆取得了长足的进步，但目前仍有明显的技术缺陷，车辆集成化程度较低[8]，行走系统多依赖于现有卡车底盘，救援场景受限。因此，开发高性能、专用的底盘悬架系统对于应急救援车辆的发展有积极意
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群算法的半主动油气悬架阻尼参数优化[J]. 韩寿松,刘相波,晁智强,李华莹. 兵器装备工程学报. 2020(07)
[2]主动油气悬架电液伺服系统的自适应滑模控制[J]. 刘爽,李硕,赵丁选,高浩. 燕山大学学报. 2019(06)
[3]安全与应急产业相关概念的形成与发展探讨[J]. 李湖生. 安全. 2018(12)
[4]温度对油气悬架性能的影响分析[J]. 朱长建,张小江,丁宏刚,赵建国. 机械设计与制造. 2018(12)
[5]基于路面识别的非线性悬架系统自适应控制[J]. 孙晋伟,秦也辰,王振峰,顾亮. 东北大学学报(自然科学版). 2018(09)
[6]油气悬架耦连形式对车辆稳定性的影响[J]. 田文朋,杨宜坤,王伟. 汽车工程. 2017(12)
[7]New Eurocargo与New Daily:“改装专家”姐妹花——依维柯New Eurocargo首发2017北京消防展[J]. 肖献法. 商用汽车. 2017(10)
[8]应急救援车辆产品概况[J]. 高路路,马飞,周志鸿,金纯. 凿岩机械气动工具. 2017(01)
[9]白噪声路面不平度时域模型的建立与仿真[J]. 李仲兴,黄建宇,刘亚威,江洪. 江苏大学学报(自然科学版). 2016(05)
[10]多功能快速应急救援工程车研发方案探讨[J]. 蒋美华,薛文斌,李慧梅,李栓成,谢观福. 工程机械. 2016(07)
博士论文
[1]基于路面感知的车辆智能悬架控制策略研究[D]. 赵丰.北京理工大学 2016
[2]油气悬架非线性特性及其阻尼控制策略研究[D]. 赵玉壮.北京理工大学 2011
硕士论文
[1]基于多传感器信息融合的车前路面高程测量与构建[D]. 杨锐鹏.吉林大学 2019
[2]基于激光雷达的智能汽车前方不平路面识别方法[D]. 刘汉儒.哈尔滨工业大学 2019
[3]基于现代应急抢险的全地形救援车设计研究[D]. 朱斐然.大连理工大学 2019
[4]轮式装载机油气悬架参数优化及主动控制[D]. 曹玥.吉林大学 2018
[5]抢险救援车传动系统设计与参数优化[D]. 赵晨阳.吉林大学 2018
[6]矿用汽车油气悬架动态特性及模糊控制研究[D]. 何红双.太原理工大学 2012
本文编号：3015329
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乌尼莫克U5023全地形抢险救援车
吉林大学硕士学位论文2如图1-1所示为基于梅赛德斯-奔驰乌尼莫克U5023的底盘打造的全地形抢险救援车，该车采用胎压模式可调的大尺寸轮胎以及加强的底盘设计，保证原有通过性的同时，降低了车辆质心，增强了行驶稳定性，使其能够在全地形路况下稳定行驶[4]。作为应急救援车辆改装底盘的重要来源，依维柯公司于2016年推出中重型卡车底盘NewEurocargo，如图1-2所示，该底盘具有良好的改装适用性，广泛应用于应急救援车、消防车的改装中，悬架方面可选择变截面板簧和空气弹簧两种悬架形式，为整车提供了良好的操控性和行驶平顺性[5]。图1-1乌尼莫克U5023全地形抢险救援车图1-2应急救援车辆改装底盘NewEurocargo如图1-3所示为JCB公司为美军设计开发的高机动多功能挖掘机HMEE（HighMobilityEngineerExcavator），是一款面向战场救援的高机动工程车辆。为满足高速行驶和救援作业的不同需求，该车底盘配备多模式可调的空气悬架，通过进行模式切换，实现快速行驶和高效作业[6]。Thales公司为美军设计的HMEV（HighMobilityEngineeringvehicle）同样是一款面向战场的救援车辆，如图1-4所示[7]。虽在外型上与传统装载机相似，但配合空气悬挂系统，使其具有高速行驶、快速转场的能力，较大的车轮尺寸使其具有出色的高速越野性能。
第1章绪论3图1-3高机动多功能挖掘机HMEE图1-4高机动性救援车辆HMEV[7]（2）国内研究现状目前我国以中联重科、徐工集团和詹阳动力为代表的工程机械企业也对应急救援车辆领域进行了涉足[7]，研制出了几款具有代表性的产品，车辆底盘均采用现有卡车底盘改装[8]，具备道路条件下快速行驶的能力。借助于德国曼商用车辆股份公司TGM18.2904X4BB型二类底盘，中联重科研发出一款应急救援车辆——ZLJ5140TXFJY98型抢险救援消防车，如图1-5所示。该车采用整体式车桥，搭配钢板弹簧，使得车辆整体具有较好的刚性。同时，该车前后桥均配置的横向稳定杆并搭配稳定可靠的四驱系统，保证了车辆行驶的稳定性[9]。如图1-6所示即为徐工集团JY230A1型抢险救援消防车，该车采用ISUZU（五十铃）FVR型中卡底盘打造，后桥悬架采用等宽板簧设计，最高设计时速达90km/h，具备应对突发事故时快速到达事故现场的能力[9]。图1-5中联重科抢险救援车图1-6JY230A1型抢险救援消防车由此可见，虽然我国应急救援车辆取得了长足的进步，但目前仍有明显的技术缺陷，车辆集成化程度较低[8]，行走系统多依赖于现有卡车底盘，救援场景受限。因此，开发高性能、专用的底盘悬架系统对于应急救援车辆的发展有积极意
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群算法的半主动油气悬架阻尼参数优化[J]. 韩寿松,刘相波,晁智强,李华莹. 兵器装备工程学报. 2020(07)
[2]主动油气悬架电液伺服系统的自适应滑模控制[J]. 刘爽,李硕,赵丁选,高浩. 燕山大学学报. 2019(06)
[3]安全与应急产业相关概念的形成与发展探讨[J]. 李湖生. 安全. 2018(12)
[4]温度对油气悬架性能的影响分析[J]. 朱长建,张小江,丁宏刚,赵建国. 机械设计与制造. 2018(12)
[5]基于路面识别的非线性悬架系统自适应控制[J]. 孙晋伟,秦也辰,王振峰,顾亮. 东北大学学报(自然科学版). 2018(09)
[6]油气悬架耦连形式对车辆稳定性的影响[J]. 田文朋,杨宜坤,王伟. 汽车工程. 2017(12)
[7]New Eurocargo与New Daily:“改装专家”姐妹花——依维柯New Eurocargo首发2017北京消防展[J]. 肖献法. 商用汽车. 2017(10)
[8]应急救援车辆产品概况[J]. 高路路,马飞,周志鸿,金纯. 凿岩机械气动工具. 2017(01)
[9]白噪声路面不平度时域模型的建立与仿真[J]. 李仲兴,黄建宇,刘亚威,江洪. 江苏大学学报(自然科学版). 2016(05)
[10]多功能快速应急救援工程车研发方案探讨[J]. 蒋美华,薛文斌,李慧梅,李栓成,谢观福. 工程机械. 2016(07)
博士论文
[1]基于路面感知的车辆智能悬架控制策略研究[D]. 赵丰.北京理工大学 2016
[2]油气悬架非线性特性及其阻尼控制策略研究[D]. 赵玉壮.北京理工大学 2011
硕士论文
[1]基于多传感器信息融合的车前路面高程测量与构建[D]. 杨锐鹏.吉林大学 2019
[2]基于激光雷达的智能汽车前方不平路面识别方法[D]. 刘汉儒.哈尔滨工业大学 2019
[3]基于现代应急抢险的全地形救援车设计研究[D]. 朱斐然.大连理工大学 2019
[4]轮式装载机油气悬架参数优化及主动控制[D]. 曹玥.吉林大学 2018
[5]抢险救援车传动系统设计与参数优化[D]. 赵晨阳.吉林大学 2018
[6]矿用汽车油气悬架动态特性及模糊控制研究[D]. 何红双.太原理工大学 2012
本文编号：3015329
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