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牵引式驻车制动性能检验方法仿真试验研究
| 论文题名： | 牵引式驻车制动性能检验方法仿真试验研究 |
| 关键词： | 车辆安全技术检验;驻车制动性能;牵引检验法;驻车扭矩;有限元仿真 |
| 摘要： | 随着国内汽车保有量的增加，道路交通安全问题也逐渐增多，因此车辆的安全技术检验变得尤为重要。国家强制性标准中将坡道检验法作为车辆驻车制动性能检验的标准方法，但工程实际中鲜有能够建造标准坡道的车辆检验机构，通常使用牵引检验法、滚筒反力式制动检验台检验法等其他替代方法检验该车辆性能。由于使用替代方法对驻车制动性能进行检验时，一般是让车辆保持水平姿态，即与坡道法检验时车辆的状态完全不同，但查阅相关的资料发现对于两类方法所得结果一致性的研究较少。因此有必要研究影响驻车制动性能检验的因素，并以此为基础设计开发驻车制动检验系统。 首先简要分析常用的车辆驻车制动性能检验方法。除坡道检验法外，其他检验方法都普遍忽略了由于车辆在坡道上停驻时各轴所受载荷重新分配导致的底盘零部件弹性变形的变化和车辆重心高度的位移，但实际工程应用中牵引检验法的优点相对突出。故先以某款国产大型客车为例研究其底盘的弹性变形特点。 然后使用有限元方法，忽略该客车底盘中微小且复杂的变形，从而主要针对轮胎和悬架少片式钢板弹簧总成的弹性特性进行仿真。对于轮胎，使用自然平衡轮廓曲线方法绘制二维断面的轮廓，并将其导入Hypermesh软件中进行网格划分；编写.inp文件对轮胎二维断面网格信息设置材料属性和旋转操作，使其成为三维轮胎有限元模型；在命令行中执行ABAQUS有限元运算，从而得到该轮胎在5种不同充气压力下的刚度特性。对于钢板弹簧总成，通过分析弹簧叶片加工折弯后的上、下表面几何特点，可采用点集合的方式描绘出曲线轮廓，从而拟合出每条曲线的多项式函数关系；以函数驱动将弹簧叶片的轮廓绘制在SolidWorks软件中生成三维模型，并将每个叶片装配为钢板弹簧总成，同样使用Hypermesh软件对总成进行三维网格划分；将网格信息导入到 ABAQUS 界面中进行前处理和仿真运算。再分别使用经验公式和实际测量的方式对轮胎和钢板弹簧总成的有限元模型进行合理性验证，使其可作为对驻车制动性能检验进行研究的基础。 最后充分考虑轮胎和钢板弹簧的有限元运算结果，从而详细分析车辆在坡道上驻车时的受力情况，并以此研究车辆结构设计参数和检验坡道角度对驻车制动器所需提供驻车扭矩的影响。基于车辆坡道驻车制动受力模型，使用Qt 开发环境并搭配 C++语言设计了与牵引式检验法相匹配的驻车制动性能检验系统，该系统包含对硬件设备的控制、实时数据的显示和和信息数据的保护等基本功能，可提高牵引检验法驻车制动检验结果的准确度。 |
| 作者： | 刘相帅 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 张立斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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