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从车辆制动系热性能分析公路长下坡设计合理性

作　者: 吴振宇
导　师: 张林洪
学　校: 昆明理工大学
专　业: 一般力学与力学基础
关键词: 公路长大下坡制动鼓温度坡度坡长
分类号: U412.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 48次
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内容摘要

随着我国社会和科技水平的不断发展,公路交通运输己成为促进经济发展的重要支柱,各国都在大力发展交通事业,从而引发出一系列的问题,最主要是交通事故的发生。交通是一个综合的大环境,由人、车、路和自然环境等要素组成,各种要素之间互相协调,互相影响,不可避免会发生交通事故,而我国也投入了大量人力物力来研究降低交通事故数量的方法以及具体的处理措施,并取得一定成效。云南省位于我国西南山区,山脉连绵,地形起伏变化较大。常常需要连续的升坡或降坡,地形具有典型的山区公路长纵坡特点,在这种长纵坡路况下更容易引发严重交通事故,危及人民群众的生命财产安全。因此,合理的纵坡坡度和坡长不仅可以有效的克服高差,而且可以保证公路工程的经济合理性。本文从载重车辆自身的刹车性能出发,利用有限元软件模拟刹车鼓的温度变化,通过对实物的简化建模、计算并对结果进行分析,总结了不同工况下刹车鼓温度场变化情况,分析了制动鼓内外表面在制动过程中的能量转换,并讨论了在行车过程中由于高温引起刹车装置制动效能降低及各种改善措施。以此为依据进一步研究公路线形尤其是长大下坡路段设计的改进方案,提高公路交通安全系数。分析不同的纵坡线形、坡度和坡长对车辆下坡过程中制动鼓温度变化的显著影响。并由有限元分析结果得到线形设计规范中一些有必要改进的地方。通过对线形设计的提高可以有效减低交通事故的发生率,但不能完全消除交通事故的产生,因此,本文以前面计算结果为依据改进一些在道路安全方面可采取的服务设施和安全设施,例如服务区、避险车道、紧急停车带以及安全警示标志等,并利用计算分析方法对各种安全设施的设置方式进行了验算。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-22
  1.1 论文研究背景  9-12
    1.1.1 我国交通安全现状  9-11
    1.1.2 云南省交通安全现状  11-12
  1.2 问题的提出及研究意义  12-14
    1.2.1 问题的提出  12-13
    1.2.2 研究的意义  13-14
  1.3 国内外研究现状及评述  14-20
    1.3.1 国外研究现状  14-17
    1.3.2 国内研究现状  17-20
  1.4 研究内容和技术路线  20-22
    1.4.1 研究内容  20
    1.4.2 研究技术路线  20-22
第二章车辆制动系的安全性研究  22-51
  2.1 车辆制动系安全分析  22-28
    2.1.1 长大下坡路段车辆事故分析  22-23
    2.1.2 鼓式制动器的制动效能和工作原理  23-26
    2.1.3 制动热衰退现象及影响因素  26-28
  2.2 有限元模型的建立  28-40
    2.2.1 有限元建模的一般原则  28-30
    2.2.2 建立模型  30-35
    2.2.3 边界条件确定  35-40
  2.3 仿真模拟与结果分析  40-50
    2.3.1 制动情况模拟  41-47
    2.3.2 影响制动鼓温度变化的因素  47-50
    2.3.3 影响因素总结  50
  2.4 小结  50-51
第三章公路长大下坡合理性研究  51-61
  3.1 纵坡设计  51-53
    3.1.1 纵坡设计的一般规定  52
    3.1.2 纵坡设计规范要求  52-53
  3.2 纵坡行驶过程制动温度模拟  53-60
    3.2.1 不同线形坡段对制动温度的影响  54-55
    3.2.2 不同坡度对制动器温度的影响  55-58
    3.2.3 长下坡路段制动器温升预测模型  58-60
  3.3 小结  60-61
第四章长大下坡路段安全对策与建议  61-71
  4.1 道路服务设施  61-65
    4.1.1 道路服务设施的考虑因素  61-62
    4.1.2 道路服务设施的设置方法  62-65
  4.2 避险车道的设置  65-69
    4.2.1 避险车道介绍  65-66
    4.2.2 避险车道设置计算  66-69
  4.3 交通道路标志  69-70
  4.4 小结  70-71
第五章结论与展望  71-73
  5.1 结论  71
  5.2 进一步研究建议  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-78
附录A:攻读硕士学位期间发表论文目录  78

从车辆制动系热性能分析公路长下坡设计合理性

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