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原文传递拖挂式房车横向稳定性研究

论文题名：	拖挂式房车横向稳定性研究
关键词：	拖挂式房车列车;横向稳定性;转动惯量
摘要：	随着国内经济水平和旅游业的快速发展，新兴自驾游、房车旅行等出游方式渐渐兴起，拖挂式房车集“衣、食、住、行”于一体，逐渐受到出游者的青睐。拖挂式房车需要借助连接装置连接到牵引车上作为自身的动力来源，在行驶过程中容易发生后部拖挂式房车的剧烈摆动、牵引车与拖挂式房车折叠等失稳现象，易引发交通事故。　　论文来源于某公司拖挂式房车开发项目。本文对拖挂式房车的横向稳定性试验方法进行了研究，通过蛇形实车试验与仿真试验、稳态回转仿真试验、制动仿真试验、单车道变换仿真试验和脉冲输入仿真试验对拖挂式房车的横向稳定性进行了分析，研究了影响拖挂式房车横向稳定性的相关结构参数并提出相应的设计建议，以期为房车企业的设计研发和出游者的操作使用提供一定的参考帮助。具体内容如下：　　首先，根据拖挂式房车列车的结构特点，建立了拖挂式房车列车动力学模型。根据企业提供的某拖挂式房车列车的相关参数，使用CarSim软件对列车轮胎系统、载荷系统、牵引连接装置等进行了建模。根据国家标准进行了实车蛇形试验，验证了仿真模型的可靠性，也对列车的横向稳定性做了初步分析。　　其次，分析了拖挂式房车列车典型失稳形式和失稳机理，对列车的稳态转向特性和制动方向稳定性进行了理论分析；设计了稳态转向仿真试验，仿真结果表明，该牵引车与拖挂式房车匹配合理，整车具有不足转向特性。对拖挂式房车列车制动力分配系数进行了计算，设计了制动仿真试验，仿真结果表明，牵引车后轴制动抱死是最危险的工况，会导致牵引车与拖挂式房车发生折叠的危险；合理的制动力分配系数有利于列车的稳定性。　　再次，根据国家标准设计了脉冲输入试验、单车道变换试验对拖挂式房车列车紧急转向和高速变道两种工况进行了仿真分析，在此基础上分析了拖挂式房车的舌重、转动惯量、质量、轮胎侧偏刚度及质心左右偏移等对列车横向稳定性的影响，仿真结果表明，拖挂式房车的舌重和转动惯量对列车稳定性影响较大，拖挂式房车舌重占房车总质量的10%左右较为合适；减小拖挂式房车的转动惯量有利于列车的稳定性；拖挂式房车质心左右偏移会降低列车的稳定性；增大拖挂式房车轮胎的侧偏刚度有利于提高列车的稳定性；仅改变拖挂式房车的质量并不会显著影响列车稳定性。　　最后，设计了基于响应面模型的优化试验方案，以拖挂式房车的舌重、拖挂式房车转动惯量、拖挂式房车质量、拖挂式房车轮胎侧偏刚度作为优化设计变量，以拖挂式房车列车横摆角速度后部放大系数作为优化目标，对比分析了优化前后列车的各性能指标，结果表明所设计的优化方案改善了拖挂式房车列车行驶时的稳定性。
作者：	许梁
专业：	车辆工程
导师：	苗立东;井光智
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东理工大学
学位年度：	2022