论文部分内容阅读
近年来，随着我国经济的飞速增长,各类危险化工产品需求量的逐年攀升，公路危险品货物运输所占的比例变得越来越大。每年危险化学品货物运输量在3亿吨左右，其中80％是通过公路运输的。国内外统计表明，危险化学品运输事故占到危险化学品事故总数的30％～40％。危险化学品公路运输事故频繁发生，对社会公共安全造成了巨大的损失和潜在的威胁。文章建立了液态危险品运输车辆数学模型，分析了影响侧翻稳定性的静态因素，推导出横向载荷转移率和侧翻阈值的表达式。液态危险品运输车辆具有装载吨位大，质心高度相对于普通货车较高，轮距相对于车身高度较窄等特点，当车辆从直线进入弯道行驶时，在离心力的作用下，装载的液体货物的质心会偏向一侧，使侧翻稳定性大大下降。本文详细推导了不同情况下液体货物质心位置的计算方法，利用该方法计算出的液体质心位置将作为建模和仿真的重要参数。利用ADAMS软件，遵循必要的假设，按照模板---子系统---装配的顺序，建立液态危险品运输车辆整车多体动力学模型，建模过程中对每个模板的建立都有详细的论述。随着我国政府对高速公路养护和限制超载的逐步重视，重型车辆悬架的弹性元件以空气弹簧取代钢板弹簧成为必然的发展趋势，由于货物重量主要依靠后轴支撑，所以该模型前轴采用钢板弹簧悬架，后轴采用空气弹簧悬架。并且通过软件自检和稳态回转试验验证了模型的正确性。本文采用高速公路、一级、二级公路、三级公路的实际弯道半径进行仿真试验，对液态危险品运输车辆侧翻稳定性进行分析。取液态危险品运输车量充装系数分别等于0.9、0.7、0.5和0.3，在CATIA软件中建立与实车相同的液罐模型，计算出不同充装系数所对应的实际液体质量、惯量，在ADAMS软件中将该质量参数添加到计算出的液体质心位置处，来模拟不同装载量、不同车速、不同道路条件下，液体晃动情况。通过仿真发现，由于液体货物的流动性，装载液体货物时侧翻稳定性变差，并且在装载量为一半时，侧翻稳定性最差。更进一步的分析了不同充装系数的车辆，在相同车速下的极限转弯半径和相同转弯半径下的侧翻车速以及分别在高低附着系数的高速公路上，车辆侧翻、侧滑情况，为空气弹簧悬架系统的液态危险品运输车辆道路侧翻预警提供数据参考。