中置轴列车行驶稳定性分析与防侧翻研究
发布时间：2020-12-30 15:33
在当今物流运输行业中,随着货运总量和运输里程的与日俱增,传统的半挂车运输已不能满足市场的需求。相比于半挂车运输,中置轴列车采用牵引车和挂车组合的方式,能够充分发挥装载容积大、运输效率高的优势,牵引车和挂车采用耦合器连接的方式在减小了列车转弯半径的同时提高了车辆的转向灵活性。2016年7月,随着GB1589-2016的修改,新增了中置轴列车的定义,标志着中置轴车辆的市场应用进入到新的阶段。但是,在实际的运输过程中,依然存在着折叠、侧翻、甩尾等失稳事故,尤其是侧翻事故已经成为车辆安全行驶的最大威胁,因此研究中置轴列车的行驶稳定性,建立中置轴列车的预警算法模型,并采取控制措施防止侧翻事故的发生,对提高车辆安全行驶性能具有重要的意义。首先以中置轴轿运列车为研究对象,根据车辆动力学原理建立了中置轴牵引车和挂车的侧翻数学模型和轮胎模型,得到了整车的空间状态方程,并搭建了整车的Simulink仿真模型。其次,在国家标准试验场地,搭建操纵稳定性测试系统,开展了中置轴列车满载工况下道路行驶试验,并在车辆动力学仿真软件Trucksim里面建立了中置轴车辆的动力学模型,与标准试验场地设置相同的仿真参数,通过...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见中
第1章绪论-3-1.2.1国外发展现状中置轴车辆在欧洲的应用最为广泛，在上世纪80年代，当时欧盟规定成员国的货车列车的总长度不超过18m，为了充分提高车辆的运输效率，荷兰达富公司(DAF)提出中置轴挂车的概念，相比于全挂车，中置轴列车缩短了牵引车和挂车之间的间隙，提高了车辆货厢的利用率[3]。后来，随着各国贸易量的增加，模块化组合挂车对缓解运输压力发挥了重要的作用，通过牵引车与半挂车或多个模块化拖车拼装的方式组合成运输列车，在提高运输效率的同时由于各国的车辆标准的不统一也带来了一系列的问题，2015年欧洲理事会颁布了限制道路组合车辆尺寸和运载质量的文件，成员国按照文件的具体要求，根据国内运营车辆的现状对文件中的指标进行了适当的修改[4]。随着不断发展，中置轴车辆根据用途的不同衍生出系列化的产品。图1-3模块化重型运输车欧洲模块化系统(EuropeanModularSystem)是一种允许将现有车辆模块组合成更长、载重量更大的运输列车，并用于物流运输的供应链系统，EMS系统的主要目的是提高公路运输效率并减少对环境的影响[5]，模块化运输在欧洲已经成为必然的趋势，在斯洛伐克，2轴牵引车和半挂车组合模块车的最大长度为16.5m，3轴牵引车和中置轴挂车的最大长度为18.75m，带有2个挂车或者2个半挂车的运输模块最大长度为22m，车辆组合的最大允许总质量为40t，最常用的车辆组合示意图如图1-4所示。a)牵引车和半挂车组成的模块运输车
第1章绪论-5-c)3轴牵引车+2轴半挂车+3轴半挂车图1-53种不同组合模式图欧洲模块化运输车的广泛应用，也催生出了中置轴列车的广泛应用前景，欧洲的汽车制造商如荷兰达富公司(DAF)，瑞典的沃尔沃公司，法国的雷诺公司、德国的奔驰公司以及曼公司，其产品系列里面都包含中置轴列车。在加拿大的部分地区，采用牵引车和单个中置轴挂车组合的方式应用较为广泛。在澳大利亚，采用多轴牵引车和多个挂车组合的方式广泛应用在农产品运输和石化、矿石运输行业[7]。a)挂车在澳大利亚应用b)中置轴车辆在加拿大应用图1-6国外挂车的应用中置轴车辆在欧洲和北美的广泛应用主要有以下原因，采用中置轴挂车组合而成的列车组，与半挂车相比在整体长度上增加的同时，车辆的通过性也得到了很大程度上的改善。其次，中置轴挂车采用低地盘的结构，因此在运输过程中降低了整车的质心高度，转弯半径相对半挂车减小了很多，能够和牵引车组成列车组方便甩挂和甩箱作业，能够适应模块化的运输需求，大大提高了运输效率，减少了单位里程的能源消耗，更加经济环保，同时降低了运输成本。从国外的发展趋势看，牵引车、与半挂车和中置轴挂车单元组合的列车组能够大幅度提高运输效率，将成为今后物流运输行业的主力军。1.2.2国内发展现状上世纪80年代，全挂车曾经风靡一时，在运输行业占有重要的位置。后来我国高速公路里程不断增加，全挂车由于自身行驶过程中事故高发的原因而逐渐被半挂
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分层模型的轮毂电机驱动车辆直接横摆力矩控制[J]. 张征,马晓军,刘春光,陈路明. 农业机械学报. 2019(12)
[2]基于二次预测型横向载荷转移率的汽车侧翻预警研究[J]. 金智林,严正华. 中国机械工程. 2019(15)
[3]汽车主动转向与直接横摆力矩协调控制[J]. 赵林峰,高晓程,谢有浩,从光好. 汽车工程学报. 2019(01)
[4]龙欣专汽开发出中置轴厢式挂车列车[J]. 李莹. 商用汽车. 2018(05)
[5]铁马集团推出中置轴轿运车[J]. 张秀英. 新技术新工艺. 2017(09)
[6]基于改进TTR算法的车辆侧翻预警研究[J]. 褚端峰,崔剑,邓泽健,田飞,吴超仲. 中国机械工程. 2016(11)
[7]基于主动横向稳定器的车辆稳定性研究[J]. 郑恩瑞,夏长高,陈松. 机械科学与技术. 2015(12)
[8]混凝土搅拌运输车侧翻预警技术的研究[J]. 倪菲菲,杨志刚. 专用汽车. 2013(09)
[9]基于神经网络和侧翻时间算法的轻型汽车侧翻预警[J]. 赵健,郭俐彤,朱冰,黄庆玲,李世超,周欣. 吉林大学学报(工学版). 2012(05)
[10]基于改进TTR算法的重型车辆侧翻预警系统[J]. 朱天军,宗长富,吴炳胜,孙振军. 机械工程学报. 2011(10)
博士论文
[1]双挂汽车列车横向失稳机理分析及在环控制策略研究[D]. 张义花.吉林大学 2017
[2]半挂汽车列车转弯制动方向稳定性及控制策略研究[D]. 高红博.吉林大学 2014
[3]C级车悬架KnC特性优化设计方法研究[D]. 金凌鸽.吉林大学 2010
[4]运动型多功能汽车侧翻稳定性及防侧翻控制[D]. 金智林.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]基于TTR的轻型森林消防车侧翻预警系统研究[D]. 何佼容.北京林业大学 2019
[2]基于悬架刚度阻尼优化的车辆侧翻稳定性研究[D]. 张辉.湖南大学 2018
[3]双挂汽车列车稳定性控制策略研究[D]. 茹强.长安大学 2018
[4]基于一种慢主动悬架的车身主动侧倾控制系统仿真研究[D]. 凌俊威.北京理工大学 2016
[5]基于悬架阻尼调节的轻型车侧倾控制研究[D]. 赵鑫.吉林大学 2011
[6]基于姿态监测的汽车侧翻预警及控制研究[D]. 张先奎.南京航空航天大学 2007
本文编号：2947882
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见中
第1章绪论-3-1.2.1国外发展现状中置轴车辆在欧洲的应用最为广泛，在上世纪80年代，当时欧盟规定成员国的货车列车的总长度不超过18m，为了充分提高车辆的运输效率，荷兰达富公司(DAF)提出中置轴挂车的概念，相比于全挂车，中置轴列车缩短了牵引车和挂车之间的间隙，提高了车辆货厢的利用率[3]。后来，随着各国贸易量的增加，模块化组合挂车对缓解运输压力发挥了重要的作用，通过牵引车与半挂车或多个模块化拖车拼装的方式组合成运输列车，在提高运输效率的同时由于各国的车辆标准的不统一也带来了一系列的问题，2015年欧洲理事会颁布了限制道路组合车辆尺寸和运载质量的文件，成员国按照文件的具体要求，根据国内运营车辆的现状对文件中的指标进行了适当的修改[4]。随着不断发展，中置轴车辆根据用途的不同衍生出系列化的产品。图1-3模块化重型运输车欧洲模块化系统(EuropeanModularSystem)是一种允许将现有车辆模块组合成更长、载重量更大的运输列车，并用于物流运输的供应链系统，EMS系统的主要目的是提高公路运输效率并减少对环境的影响[5]，模块化运输在欧洲已经成为必然的趋势，在斯洛伐克，2轴牵引车和半挂车组合模块车的最大长度为16.5m，3轴牵引车和中置轴挂车的最大长度为18.75m，带有2个挂车或者2个半挂车的运输模块最大长度为22m，车辆组合的最大允许总质量为40t，最常用的车辆组合示意图如图1-4所示。a)牵引车和半挂车组成的模块运输车
第1章绪论-5-c)3轴牵引车+2轴半挂车+3轴半挂车图1-53种不同组合模式图欧洲模块化运输车的广泛应用，也催生出了中置轴列车的广泛应用前景，欧洲的汽车制造商如荷兰达富公司(DAF)，瑞典的沃尔沃公司，法国的雷诺公司、德国的奔驰公司以及曼公司，其产品系列里面都包含中置轴列车。在加拿大的部分地区，采用牵引车和单个中置轴挂车组合的方式应用较为广泛。在澳大利亚，采用多轴牵引车和多个挂车组合的方式广泛应用在农产品运输和石化、矿石运输行业[7]。a)挂车在澳大利亚应用b)中置轴车辆在加拿大应用图1-6国外挂车的应用中置轴车辆在欧洲和北美的广泛应用主要有以下原因，采用中置轴挂车组合而成的列车组，与半挂车相比在整体长度上增加的同时，车辆的通过性也得到了很大程度上的改善。其次，中置轴挂车采用低地盘的结构，因此在运输过程中降低了整车的质心高度，转弯半径相对半挂车减小了很多，能够和牵引车组成列车组方便甩挂和甩箱作业，能够适应模块化的运输需求，大大提高了运输效率，减少了单位里程的能源消耗，更加经济环保，同时降低了运输成本。从国外的发展趋势看，牵引车、与半挂车和中置轴挂车单元组合的列车组能够大幅度提高运输效率，将成为今后物流运输行业的主力军。1.2.2国内发展现状上世纪80年代，全挂车曾经风靡一时，在运输行业占有重要的位置。后来我国高速公路里程不断增加，全挂车由于自身行驶过程中事故高发的原因而逐渐被半挂
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分层模型的轮毂电机驱动车辆直接横摆力矩控制[J]. 张征,马晓军,刘春光,陈路明. 农业机械学报. 2019(12)
[2]基于二次预测型横向载荷转移率的汽车侧翻预警研究[J]. 金智林,严正华. 中国机械工程. 2019(15)
[3]汽车主动转向与直接横摆力矩协调控制[J]. 赵林峰,高晓程,谢有浩,从光好. 汽车工程学报. 2019(01)
[4]龙欣专汽开发出中置轴厢式挂车列车[J]. 李莹. 商用汽车. 2018(05)
[5]铁马集团推出中置轴轿运车[J]. 张秀英. 新技术新工艺. 2017(09)
[6]基于改进TTR算法的车辆侧翻预警研究[J]. 褚端峰,崔剑,邓泽健,田飞,吴超仲. 中国机械工程. 2016(11)
[7]基于主动横向稳定器的车辆稳定性研究[J]. 郑恩瑞,夏长高,陈松. 机械科学与技术. 2015(12)
[8]混凝土搅拌运输车侧翻预警技术的研究[J]. 倪菲菲,杨志刚. 专用汽车. 2013(09)
[9]基于神经网络和侧翻时间算法的轻型汽车侧翻预警[J]. 赵健,郭俐彤,朱冰,黄庆玲,李世超,周欣. 吉林大学学报(工学版). 2012(05)
[10]基于改进TTR算法的重型车辆侧翻预警系统[J]. 朱天军,宗长富,吴炳胜,孙振军. 机械工程学报. 2011(10)
博士论文
[1]双挂汽车列车横向失稳机理分析及在环控制策略研究[D]. 张义花.吉林大学 2017
[2]半挂汽车列车转弯制动方向稳定性及控制策略研究[D]. 高红博.吉林大学 2014
[3]C级车悬架KnC特性优化设计方法研究[D]. 金凌鸽.吉林大学 2010
[4]运动型多功能汽车侧翻稳定性及防侧翻控制[D]. 金智林.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]基于TTR的轻型森林消防车侧翻预警系统研究[D]. 何佼容.北京林业大学 2019
[2]基于悬架刚度阻尼优化的车辆侧翻稳定性研究[D]. 张辉.湖南大学 2018
[3]双挂汽车列车稳定性控制策略研究[D]. 茹强.长安大学 2018
[4]基于一种慢主动悬架的车身主动侧倾控制系统仿真研究[D]. 凌俊威.北京理工大学 2016
[5]基于悬架阻尼调节的轻型车侧倾控制研究[D]. 赵鑫.吉林大学 2011
[6]基于姿态监测的汽车侧翻预警及控制研究[D]. 张先奎.南京航空航天大学 2007
本文编号：2947882
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