重型车辆侧翻稳定性与防侧翻预警策略研究

发布时间：2017-08-16 07:24

  本文关键词：重型车辆侧翻稳定性与防侧翻预警策略研究

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【摘要】：随着社会生产力的提高,物流运输效率的高低成为进一步提高生产效率的关键。重型载货车辆由于其装载量大、运输效率高等特点成为长途物流运输的主力军。近年来,我国高速公路及城市道路的大规模建成,使得重型车辆在运输过程中车速明显提升,进而导致重型车辆侧翻事故频频发生,其带来的人身、财产损失极高。探究重型车辆侧翻稳定性的影响因素,通过改变车辆参数提高其侧翻稳定性以及找到一种能够有效预防重型车辆侧翻的预警策略成为提高道路交通运输安全性、保障在交通运输中人身财产安全的必要课题。本文在国内外学者对重型车辆侧翻理论研究的基础上建立刚性车辆准静态侧翻模型、带悬架车辆准静态侧翻模型以及动态车辆三自由度侧翻动力学模型,推导出能够充分、有效反映重型车辆在曲线行驶过程中侧翻特性的系统动力学方程。参考中国重汽某款三轴式载货车辆,利用ADAMS软件建立该重型载货车辆多刚体动力学虚拟样机模型,完成了对该车辆主要模板、子系统一直到整车模型的建立。并对所建虚拟样机模型的准确性进行验证。根据所建虚拟样机模型,分别改变该重型车辆模型的质心高度、质心前后位置、轮胎侧偏刚度、悬架系统刚度、轴距、车速等参数进行仿真对比试验,通过数据分析以上参数对该车辆虚拟样机模型侧翻稳定性的影响,找出提高重型车辆侧翻稳定性的方法。根据重型车辆不同侧翻工况,分别选取车辆侧向加速度和车辆侧倾角作为侧翻判断指标。建立基于TTR的重型载货车辆防侧翻预警算法,并以此算法为基础设计出防侧翻预警策略流程图。最后利用MATLAB/Simulink建立车辆防侧翻预警系统,并通过仿真验证预警时间的有效性。
【关键词】：重型车辆 侧翻稳定性 侧翻影响因素 ADAMS 防侧翻预警策略
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 重型车辆侧翻稳定性研究现状12-14
• 1.2.2 重型车辆防侧翻预警策略研究现状14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第二章 重型车辆侧翻理论基础16-28
• 2.1 重型车辆侧翻稳定性影响因素16-18
• 2.1.1 质心高度16-17
• 2.1.2 轮距17
• 2.1.3 悬架特性17
• 2.1.4 轮胎特性17-18
• 2.2 静态车辆翻倾模型及侧翻阈值的计算18-22
• 2.2.1 刚性车辆准静态侧翻模型18-19
• 2.2.2 带悬架车辆准静态侧翻模型19-22
• 2.3 动态车辆三自由度侧翻模型22-27
• 2.3.1 二轴式车辆动态侧翻模型22-25
• 2.3.2 三轴式车辆动态侧翻模型25-27
• 2.4 本章小节27-28
• 第三章 某重型车辆整车模型建立28-51
• 3.1 ADAMS软件简介28-30
• 3.2 某重型车辆虚拟样机模型构建30-44
• 3.2.1 模型所需参数30-32
• 3.2.2 启动ADAMS/Car及初始化设置32
• 3.2.3 前桥悬架模型32-36
• 3.2.4 转向系统模板36
• 3.2.5 中、后桥平衡悬架模板36-38
• 3.2.6 动力系统模板38-39
• 3.2.7 轮胎模板39-43
• 3.2.8 制动模板43
• 3.2.9 路面模型43-44
• 3.3 子系统建立44-45
• 3.4 整车模型装配与验证45-49
• 3.4.1 整车模型装配45-47
• 3.4.2 稳态回转试验仿真验证47-49
• 3.5 本章小结49-51
• 第四章 重型车辆侧翻稳定性仿真及影响因素分析51-80
• 4.1 蛇行驾驶试验仿真分析51-58
• 4.1.1 仿真工况设定51-52
• 4.1.2 仿真结果52-55
• 4.1.3 蛇行试验数据处理及评分55-58
• 4.2 质心位置对车辆侧翻稳定性的影响58-62
• 4.2.1 质心高度变化对侧翻稳定性的影响59-60
• 4.2.2 质心前后位置变化对侧翻稳定性的影响60-62
• 4.3 轮胎侧偏刚度对车辆侧翻稳定性的影响62-68
• 4.3.1 前桥轮胎侧偏刚度对侧翻稳定性的影响62-64
• 4.3.2 中后桥轮胎侧偏刚度对侧翻稳定性的影响64-66
• 4.3.3 整车轮胎侧偏刚度对侧翻稳定性的影响66-68
• 4.4 悬架系统对车辆侧翻稳定性的影响68-71
• 4.4.1 钢板弹簧刚度对侧翻稳定性的影响68-70
• 4.4.2 减震阻尼器阻尼系数对侧翻稳定性的影响70-71
• 4.5 轴距对车辆侧翻稳定性的影响71-75
• 4.5.1 前、中桥轴距变化对车辆侧翻稳定性的影响71-73
• 4.5.2 中、后桥轴距变化对车辆侧翻稳定性的影响73-75
• 4.6 不同车速下方向盘转角阶跃试验仿真分析75-78
• 4.6.1 仿真工况设定75
• 4.6.2 仿真结果及分析75-78
• 4.7 本章小结78-80
• 第五章 重型车辆防侧翻预警策略研究80-91
• 5.1 重型车辆侧翻工况分析80-82
• 5.2 重型车辆防侧翻预警策略82-87
• 5.2.1 侧翻临界判断指标82-83
• 5.2.2 防侧翻预警策略83-85
• 5.2.3 重型车辆防侧翻预警系统85-87
• 5.3 重型车辆防侧翻预警策略仿真87-90
• 5.3.1 基于MATLAB/Simulink的防侧翻预警策略仿真平台87-89
• 5.3.2 重型车辆防侧翻预警系统仿真89-90
• 5.4 本章小结90-91
• 第六章 全文总结与展望91-93
• 6.1 论文主要工作91-92
• 6.2 进一步研究展望92-93
• 致谢93-94
• 参考文献94-97
• 攻读学位期间取得的研究成果97

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本文编号：682038