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多因素下大件货物稳定性预测技术研究
| 论文题名： | 多因素下大件货物稳定性预测技术研究 |
| 关键词： | 公路运输;大件货物;系固稳定性;预测模型;安全风险 |
| 摘要： | 大件货物系固稳定性是公路运输安全首要考虑的因素，运输过程中的货物质量、车辆行驶速度、路面不平度等因素将会导致系固索具发生松动或断裂，对大件货物系固稳定性造成一定影响。故对大件货物稳定性预测技术进行研究，具有重要的学术意义和工程实用价值。本文主要针对多因素下大件货物稳定性预测技术展开研究。 在对国内外相关技术研究的基础上，提出一种基于6-SPS并联机构的车辆-货物系统设计方案，该方案由系固结构、系固索具、运输车辆三部分组成。建立系固模型以保证货物稳定，推导系固索具张力计算公式，给出系固模型的安全张力值；对车辆-货物系统进行静力学分析，建立纵向滑移与翻转模型、横向滑移与翻转模型以避免货物失稳，验证系固模型安全性，并给出其安全阈值；对车辆-货物系统进行动力学分析，给出系固索具等效刚度，建立车辆-货物系统三自由度、五自由度以及八自由度动力学模型，基于正弦激励函数求出方程解析式以分析系统动态特性，为车辆-货物系统的工程应用提供理论依据。 针对所提出的车辆-货物系统设计方案，对车辆-货物系统进行结构仿真，基于ADAMS软件分别建立车轮、车轴、悬架系统、货物、系固索具等零部件的三维结构模型，以实现虚拟装配；对车辆-货物系统进行动力学仿真，基于Matlab软件，建立路面不平度时域模型作为动力学仿真的激励，并根据动力学仿真响应的数值解来验证三自由度、五自由度以及八自由度方程理论分析的正确性，为精准预测车辆-货物系统的稳定性提供技术支持；基于ANSYS软件建立系统有限元模型，并对系统进行模态分析，从而确定其形变误差和固有频率范围。 为防止在途运输货物发生失稳现象，对车辆-货物系统稳定性进行预测研究，对车辆-货物系统进行稳定性分析；基于多元回归方法，建立以路面不平度、车辆行驶速度及货物质量为自变量，系固索具张力为因变量的系统失稳模型；综合考虑三个自变量的相互影响，为量化自变量影响程度最大值，建立系统改进失稳模型，以确定最佳路面不平度与安全行驶速度以保证车辆-货物系统的稳定性；基于曲线拟合法建立车辆-货物系统稳定性预测模型，导出系统失稳时间计算公式；搭建货物稳定性监测平台，以验证预测模型的正确性，为运输作业安全提供技术保障。 |
| 作者： | 吴阳康 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 于影;邵忠喜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 佳木斯大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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