【摘 要】
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双前桥转向载货汽车由于制造成本低,操纵简单方便,能够保持重载工况下的转向稳定,而且能减小对路面的损伤等优点而被广泛使用。然而在实际使用时,双桥转向重型车辆普遍存在着
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双前桥转向载货汽车由于制造成本低,操纵简单方便,能够保持重载工况下的转向稳定,而且能减小对路面的损伤等优点而被广泛使用。然而在实际使用时,双桥转向重型车辆普遍存在着自激摆振现象,严重时还会发生多极限环自激摆振现象,不仅会加剧轮胎的异常磨损,而且会使驾驶员难以控制重型汽车的行驶方向,极大影响重型汽车的操纵稳定性以及行驶安全。国内外学者对双前桥转向重型汽车的研究以转向机构的设计优化和转向特性的分析为主,而对于重型汽车的自激摆振现象,尤其是对多极限环摆振的研究较为少见。为研究双前桥转向重型汽车多极限环摆振现象,本文针对某型8×4重型汽车,采用理论和数值分析相结合的方法研究其多极限环摆振特性,且提出了能够抑制多极限环摆振的控制方法。本文的主要内容如下:(1)考虑轮胎的动态侧偏特性、转向系的非线性干摩擦和路面行驶状况的影响,建立车路耦合的九自由度双桥转向系统摆振动力学模型,应用Hopf分岔代数判据判定双桥转向系统自激摆振的存在性,运用数值仿真方法研究双桥转向系统的多极限环响应,并分析路面附着系数对多极限环摆振特性的影响。(2)研究双桥转向系统刚度以及阻尼对多极限环摆振特性的影响,寻找对摆振特性影响较大的刚度以及阻尼参数,并建立能够抑制双桥转向系统多极限环摆振现象的刚度以及阻尼控制模型。(3)在双桥转向系统的基础上,考虑悬架以上结构侧倾和整车侧滑对摆振系统的影响,建立十一自由度整车摆振动力学模型,运用数值仿真方法研究重型汽车整车摆振系统的多极限环响应;另外,研究上述建立的转向系统刚度以及阻尼控制模型对整车多极限环摆振现象的抑制效果。研究表明,双前桥重型汽车转向系统以及整车均存在多极限环摆振现象,且摆振特性对道路行驶工况的变化较为敏感;转向系统参数中,后纵拉杆刚度以及转向横拉杆阻尼对多极限环摆振特性有较大地影响,建立的刚度以及阻尼模型能够有效地抑制双桥转向系统以及整车的多极限环摆振现象。
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