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基于多体动力学的自卸半挂汽车举升稳定性研究
| 论文题名： | 基于多体动力学的自卸半挂汽车举升稳定性研究 |
| 关键词： | 自卸半挂车;多体动力学;举升机构;稳定性分析;拓扑优化 |
| 摘要： | 本文首先对自卸半挂车举升稳定性的课题背景进行了介绍，结合自卸半挂车的发展趋势和项目委托企业的实际要求，阐述了研究本课题必要性和迫切性，以及研究的主要的目的和意义。在详细分析了自卸半挂车稳定性的国内外研究现状的基础上，综合考虑企业的具体要求，提出了本文研究的主要内容。 结合国内外研究现状和本文的研究内容，选择多体动力学理论和拓扑优化理论作为课题研究的理论工具，利用多体动力学理论来研究各种因素对自卸半挂车举升稳定性的影响，拓扑优化理论来进行部件的优化设计，对这两个理论进行了具体分析。 自卸半挂车的稳定性包括举升机构的部件稳定性和整车的稳定性。举升机构部件的稳定性显然会对整车的稳定性造成影响，但是整车的稳定性影响因素比较多，因此，先对举升机构部件的稳定性进行了研究，全面分析了举升机构部件的稳定性，确定三角臂是举升机构稳定性中的薄弱环节。在对三角臂一般情况下受力分析的基础上，建立了基于柔性连接的举升机构参数化多体动力学模型，研究了货厢质量偏心、三角臂安装误差和货厢与车架铰接点安装误差等因素对三角臂受力状况的影响。 考虑到三角臂极易受到附加力矩的影响和其结构的稳定性比较差，对三角臂进行了结构优化设计。采用变密度法，挑选举升过程中六个受力比较典型的工况，在有限元软件hypermesh中对三角臂做了拓扑优化。优化后显著提高了三角臂的抗弯和抗扭性能，并有效地减轻了其重量。 然后对自卸半挂车整车的建模进行了研究。自卸半挂车整车是个复杂的多体系统，在综合考虑研究内容、模型规模和模型精度的情况下，对自卸半挂车进行了必要简化，建立了多体动力学模型。通过自由度和仿真验证，确定所建立的模型是可信的，可以用来进行自卸半挂车整车举升稳定性的仿真研究。 最后，在对影响自卸半挂车举升稳定性的因素进行综合分析的基础上，本文选择研究车架柔性和作业场地这两个因素，研究其对自卸半挂车举升稳定性的影响。通过改变车架的柔性，采用五个模型进行仿真对比，研究了车架柔性对自卸半挂车的静态稳定性和动态稳定性影响。在场地因素中选择侧向坡、地面不平和折叠这三个典型状况研究了场地因素对自卸半挂车举升稳定性的影响。 |
| 作者： | 姚晓璐 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 马力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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