论文部分内容阅读
随着现代生活节奏的不断加快,人们对物流速度的要求越来越高。作为货物运输主要承担者之一的半挂牵引车,为了满足要求,其载重量和设计车速都在不断提高。作为长期在高速、重载情况下运行的车辆,若牵引车不能很好地按驾驶员的输入指令行驶或不能有效抵抗外界干扰以保持稳定行驶,将可能发生危险,对人们的生命财产安全造成严重危害。牵引车操纵稳定性越来越受到制造商和研究机构的重视。现代汽车前沿技术一般首先应用于乘用车,然后在其它车型上应用。多体动力学分析方法在乘用车开发中已广泛采用,在商用车开发过程中的应用尚处于起步阶段。本文结合与某商用车公司合作开发的一款6X4空气悬架半挂牵引车,运用多体动力学方法和有限元方法建立了包括钢板弹簧柔性体、板簧—空气弹簧复合式空气悬架、全空气囊驾驶室悬置、车架及附件、轮胎等组成的整车动力学分析模型,其中模型主要参数均为在企业的协助下通过实验获得。板簧悬架和板簧—空气弹簧复合式悬架刚度对整车性能有决定性影响。为保证模型准确性,本文根据对样车前、后悬架的刚度实验,整车空载、整车带挂满载轴荷分配测试,轮胎实验以及空气弹簧刚度实验等结果对模型进行了验证和调整,建立了能够代替整车进行操纵稳定性实验的半挂牵引车及半挂车模型。本文根据国标《汽车操纵稳定性实验方法》,利用所建立的动力学模型,分析了牵引车在稳态回转、转向回正、蛇行、转向盘角阶跃四项操纵稳定性实验中的性能表现,并对仿真实验结果进行计分评价。结果表明该牵引车在空载时具有很好的操纵稳定性。半挂牵引车一般是带挂重载行驶,行驶性能受半挂车的影响很大。考虑到安全性,多数牵引车实车实验都不含半挂车,很多文献对牵引车的操纵稳定性研究也仅局限于空载牵引车。为研究半挂车对牵引车操纵稳定性的影响,本文对所建立的含半挂车的整车模型进行了操纵稳定性仿真实验,将结果曲线和评分值与空载进行对比分析。结果表明,半挂车恶化了牵引车操纵稳定性能,特别对稳态回转性能影响最大。根据分析结果,研究了半挂车轴距参数和质心位置参数对牵引车稳态回转性能的影响趋势,对牵引车设计和半挂车的匹配提供了较高的参考价值。