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半挂汽车列车操纵稳定性和制动性的TruckSm仿真

作　者: 韩书昌
导　师: 许洪国
学　校: 吉林大学
专　业: 交通环境与安全技术
关键词: 操纵稳定性 制动性 半挂汽车列车 TruckSim
分类号: U469.54
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着物资流通行业的快速发展，人们对中、长途运输工具使用性能的要求越来越高，尤其是决定汽车安全的有关性能是人们关心的重点。半挂汽车列车以其运量大、效率高和低成本的优点，使其逐渐成为带动经济发展和提高人民生活不可或缺的重要载运工具之一。然而，随着保有量的增加和广泛的使用，半挂汽车列车交通安全事故所占重特大交通事故总数的比例越来越大。由重大交通事故带来的巨大经济损失,迫使人们开始深入研究半挂汽车列车的操纵稳定性和行驶安全性等综合性能。半挂汽车列车操纵稳定性和制动性研究已经成为当前重要的研究课题。与普通载货汽车相比，半挂汽车列车的受力情况复杂。半挂汽车列车在极限工况下的性能试验具有非常大的危险性，很难在实车试验中实现。所以，在车辆性能的研究分析中，虚拟技术广泛应用于车辆开发和使用中的性能评价和优化分析，计算机软件的仿真实验已经成了非常重要的研究手段。在对目标车辆使用性能的研究中，首先对半挂汽车列车底盘系统进行动力学分析，围绕影响底盘性能的关键参数建立SIMULINK仿真模型；然后使用TRUCKSIM进行稳态圆周试验、双移线试验、直线制动和弯道制动试验的仿真；最后通过评价指标的对比，分析结构参数和使用参数对车辆使用性能的影响。通过对目标车辆的仿真试验可知：在接近最高速度的工况下，对仿真车辆进行稳态圆周试验和双移线试验，目标车辆表现出较好的操纵稳定性和制动性。直线制动输出车辆所能提供的最大减速度和制动距离。同时输出纵、横向的稳定性评价指标。仿真实验结果表明目标车辆的直线制动性能良好。在转弯制动工况下，牵引车和半挂车的各项评价指标表现差异较大。这说明转弯制动对半挂汽车列车来说是危险的行驶工况，在实际应用时尽量避免。实验结果表明，对车辆操纵稳定性和制动性影响较大的关键参数包括悬架的侧倾刚度参数、鞍座的性能参数以及轴距等，针对关键参数进行局部优化分析。通过仿真后的评价指标分析得出，悬架的侧倾刚度、鞍座的参数等都对半挂汽车列车的操纵稳定性有一定的影响。同时，半挂汽车列车的车身结构参数对车辆操纵稳定性和制动性的影响明显，通过仿真实验确定合理的参数值。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第1章 绪论  11-19
  1.1 研究的目的和意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 国外研究概况  12-13
    1.2.2 国内研究概况  13-14
  1.3 仿真软件功能  14-18
    1.3.1 TRUCKSIM  14-17
    1.3.2 SIMULINK  17-18
  1.4 研究内容的结构和进程  18-19
第2章 半挂汽车列车稳定性的试验方法和评价指标  19-37
  2.1 车辆操纵稳定性试验方法  19-25
    2.1.1 稳态回转仿真试验  20-22
    2.1.2 双移线仿真试验  22-25
  2.2 车辆的制动性试验方法  25-29
    2.2.1 直线制动工况仿真试验  25-27
    2.2.2 转弯制动工况仿真试验  27-29
  2.3 操纵稳定性的评价指标  29-34
    2.3.1 横摆角速度  30-31
    2.3.2 侧倾角  31-32
    2.3.3 侧偏角  32
    2.3.4 侧向加速度  32-33
    2.3.5 转轮转角与时间  33
    2.3.6 纵向速度  33-34
  2.4 车辆制动性的评价指标  34-36
    2.4.1 制动距离  34-35
    2.4.2 制动减速度  35-36
    2.4.3 横摆角速度  36
  2.5 本章小结  36-37
第3章 半挂汽车列车底盘系统建模  37-63
  3.1 子系统建模  38-53
    3.1.1 悬架建模  38-40
    3.1.2 转向系建模  40-42
    3.1.3 制动系建模  42-50
    3.1.4 轮胎模型的构建  50-53
  3.2 底盘系统建模  53-57
  3.3 整车模型的 TRUCKSIM 仿真  57-62
    3.3.1 制动性试验仿真验证  58-60
    3.3.2 稳态圆周试验仿真验证  60-62
  3.4 本章小结  62-63
第4章 操纵稳定性和制动性的仿真试验分析  63-77
  4.1 稳态圆周试验的仿真分析  63-67
  4.2 双移线试验的仿真分析  67-69
  4.3 直线制动工况下的仿真分析  69-71
  4.4 转弯制动工况下的仿真分析  71-76
  4.5 本章小结  76-77
第5章 底盘系统关键参数的优化匹配  77-85
  5.1 优化悬架侧倾刚度参数  77-79
  5.2 匹配鞍座参数  79-81
  5.3 匹配车身结构参数  81-84
  5.4 本章小结  84-85
第6章 全文总结  85-87
  6.1 总结  85
  6.2 展望  85-87
参考文献  87-91
附表  91-93
致谢  93

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 各种汽车 > 牵引车、挂车、汽车列车 > 汽车列车
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