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原文传递半挂汽车列车侧翻失稳机理研究

论文题名：	半挂汽车列车侧翻失稳机理研究
关键词：	半挂汽车列车;侧翻失稳;建模仿真
摘要：	半挂汽车列车作为一种重要的载运工具，近年来在公路货物运输体系中发挥的作用越来越重要，已经成为高速公路货运车辆的主要组成部分。然而与单体货车相比，牵引车与半挂车之间特殊的联接方式以及它们之间的耦合作用导致半挂汽车列车的动力学系统比较复杂，若车辆的结构参数、操纵过程不合理很容易导致半挂汽车列车转向行驶中发生侧翻事故，加上半挂汽车列车车身较长，发生侧翻事故容易波及其它交通参与者，造成的结果也相对较严重。　　本文首先介绍了半挂汽车在转弯行驶过程中侧翻失稳的主要类型，包括急转方向、移线以及紧急制动导致的侧翻，以及湿滑路面上由于牵引车侧滑、整车折叠以及挂车甩尾导致的侧翻。其次从半挂汽车列车结构特点以及驾驶员操纵特点两方面分析了半挂汽车列车转向行驶时容易发生侧翻的原因；运用理论模型分析了湿滑路面制动过程半挂汽车列车发生横向失稳的几种形式和机理，为后面的仿真分析研究奠定理论基础。　　根据 TruckSim软件整车建模思路，获取某半挂汽车列车的主要参数，建立了包括转向系统、轮胎系统、悬架系统、鞍座、动力传动系统以及制动系统的整车动力学模型；建立直线弯道组合路段3D路面模型；在线性范围内，运用半挂汽车列车转弯行驶五自由度模型，在阶跃转向工况下，对整车模型进行了验证。　　最后设置仿真过程参数，首先对半挂汽车列车在高附着弯道路面上的侧翻失稳过程进行仿真分析，以载荷横向转移作为侧翻指标，通过仿真计算出所建半挂汽车列车整车模型在固定弯道路段稳态转向行驶中的侧翻临界车速，以及达到侧翻极限时牵引车与半挂车的侧向加速度阈值；其次对急转向、移线以及紧急制动导致的瞬态侧翻过程进行了仿真分析，得出了急转向工况下，不同车速和转向速度下半挂汽车列车达到侧翻临界状态的转向盘转角极值，以及移线行驶过程中不同移线工况下半挂汽车列车达到侧翻临界点的车速阈值。对半挂汽车列车在低附着路面上转弯制动行驶时，因车轮抱死顺序不同，导致半挂汽车列车横向失稳冲出路面发生绊倒侧翻或离路侧翻过程进行了仿真分析；最后仿真分析了半挂汽车列车的鞍座位置，半挂车轮距，以及半挂车的质心高度对半挂汽车列车的侧翻稳定性的影响，得出适当减小鞍座前置距、降低半挂车质心高度以及增加半挂车轮距对提高半挂车防侧翻稳定性效果显著。
作者：	余经历
专业：	车辆工程
导师：	陈涛
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文