某全地形车转向操纵性和侧倾稳定性分析及优化

针对某型号全地形车首轮样机试验考核发现的问题,通过动态稳定性试验和虚拟样机技术,对该车的侧倾稳定性和转向操纵性进行了分析和优化设计,提升了车辆安全性能和驾驶操纵体感。首先,通过建立该车前悬架虚拟样机模型进行双轮同向跳动仿真测试,分析各定位参数对车辆操纵性的影响,并与某对标车型参数对比分析,对悬架硬点参数优化设计,提升了车辆转向轻便性。然后,通过理论分析和动态稳定性试验相结合的方法研究车辆侧倾稳定性,最终,选择增大轮距的方法对初始样机进行优化设计,并通过重建物理样机试验验证该优化方案的有效性,抗侧翻能力增强了13.5%,符合欧盟法规要求,达到了预期目标,为后续进一步改善车辆平顺性和操纵稳定性奠定了基础。

考虑侧倾稳定性的智能卡车动态变道轨迹规划

为实现智能卡车在实际交通环境下自主变道操作,提出了考虑侧倾稳定性的动态变道轨迹规划策略。考虑车辆悬架的动刚度特性和轮胎的非线性特性,应用TruckSim软件建立整车动力学模型,进行不同车速和路面附着系数与变道纵向长度的正交仿真实验,建立临界最小变道纵向长度的数学模型。根据周围车辆状态的动态变化,通过避障检测获得安全变道界限。设计智能卡车的变道效率、车辆稳定性等目标函数,获得最优变道轨迹。搭建Matlab/Simulink与TruckSim联合仿真平台,进行规划策略的仿真分析。仿真结果表明:所提规划策略,智能卡车能够有效避免与周围动态车辆发生碰撞,成功完成变道,并保证了智能卡车在变道过程中的侧倾稳定性。

机动车的侧倾稳定性及侧翻试验台

介绍机动车倒倾稳定性的评价指标，理论的侧倾稳定角计算方法的不足，及采用侧翻试验台进行侧倾稳定角测试的必要性。介绍武汉汽车工业大学汽车测试中心研制的WAPU－CF－30型例期试验台的组成、工作原理、性能与结构参数以及测试功能。

汽车最大侧倾稳定角的简化计算

汽车最大侧倾稳定角直观地反映了汽车的侧倾稳定性能,是影响汽车行车安全的一个重要指标。本文对国内外在汽车静态侧倾稳定性方面的研究现状进行了概括和总结,归纳了当前在汽车最大侧倾稳定角测量及计算方面存在的主要问题,并在此基础上建立了考虑悬架及轮胎变形的汽车静态侧倾简化模型,通过理论推导得出通过汽车质心高度计算汽车最大侧倾稳定角的公式,提出了一种考虑汽车悬架及轮胎变形时通过汽车质心高度换算最大侧倾稳定角的测量计算方法。

基于横向载荷转移量的客车侧倾稳定性分析

针对客车侧倾稳定性问题,建立了基于横向载荷转移七自由度动力学模型,并根据所获得实车试验数据验证了所构建模型的合理性.根据所构建的具有横向载荷转移七自由度动力学模型进行了不同车速下转向盘转角阶跃仿真,分析客车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响.仿真结果表明:客车后轮驱动轴为侧倾稳定性的危险车轴,当车速过高或前轮转角过大时,后轴首先离地.增大各轴轮距、降低簧上质量质心高度、提高客车悬架侧倾刚度,能够有效的提高客车的侧倾稳定性.

车辆弯道行驶侧倾稳定性分析与侧翻预警研究

车辆在弯道上高速行驶易发生侧翻事故,为此研究了车辆弯道防侧翻预警算法.首先分析车辆弯道行驶的侧倾稳定性,进而导出车辆弯道行驶侧向加速度极限方程,结合弯道半径等道路信息计算车辆进入弯道的安全车速.通过硬件在环驾驶模拟试验台对该预警算法进行验证,结果表明:该算法能对驶入弯道且具有侧翻风险的车辆进行预警,以有效避免侧翻,同时提高弯道车辆通行效率.

瞬时液体冲击对汽车罐车侧倾稳定性的影响

为了探究准静态(Quasi-static,QS)方法对液体冲击的估计精度以及对汽车罐车准静态侧倾稳定性分析的准确性,分析了非满载椭圆柱罐体内瞬时液体冲击的实际值与QS方法估计值之间的关系。在此基础上,通过分析液体质心位移引起的车辆侧翻力矩和轮胎垂直载荷转移引起的回正力矩之间的平衡,研究了瞬时液体冲击对车辆侧倾稳定性的影响。并根据不同罐体车辆侧倾稳定性的分析结果,研究了影响液体冲击强度的关键因素和最优罐体形状。

重型半挂车侧倾稳定性仿真与分析

针对重型半挂车侧倾稳定性问题,建立了车速可变的八自由度动力学模型。在变车速情况下进行了阶跃转向输入下的仿真,并分析了重型半挂车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响。仿真结果表明:牵引车驱动轴为侧倾稳定性危险车轴,当车速过高或前轮转角过大时,首先离地;增大各轴轮距、降低簧载质量质心高度、提高半挂车悬架侧倾刚度、降低牵引车悬架侧倾刚度能够有效地提高重型半挂车侧倾稳定性。

非满载液罐车侧倾稳定性模型研究

为了解决非满载液罐车在转向过程中侧倾稳定性差的问题,建立了非满载液罐车罐内液体冲击等效机械模型及整车运动学模型,运用流固动力学耦合原理对两者进行耦合.运用此模型对5种不同尺寸比例的椭圆形截面罐体进行数值仿真试验,结果表明,当椭圆长轴(2a)与短轴(2b)之比为1.5时,液罐车所受罐内液体冲击力及力矩最小,具有较好的侧倾稳定性.研究结果为液罐车行车侧倾稳定性的研究和整车设计,提供了理论和技术支持.

轮毂电机驱动电动汽车侧倾稳定性解耦控制

基于轮毂电机的力矩主动分配实现电动汽车的侧倾稳定性控制。建立轮毂电机驱动整车虚拟样机模型并通过了试验验证;以横摆角速度和质心侧偏角为状态变量,设计基于模型预测控制的横摆稳定性控制器,以侧倾角速度和侧倾角为状态变量,设计基于反馈最优控制的侧倾稳定性控制器;基于空间运动解耦进行四轮驱动转矩的底层协调分配,在此基础上实现了兼顾整车横摆运动的轮毂电机驱动电动汽车的侧倾稳定性控制。研究表明,轮毂电机驱动具有常规半轴驱动所不具备的整车空间稳定性大强度控制能力,利用所提出的横摆和侧倾运动联合解耦控制方法,可以在保证横摆稳定性的前提下有效控制侧倾运动,从而大幅提高整车的空间稳定性。

液罐车精确动力学建模及其侧倾稳定性

建立了常见罐体内液体侧向晃动的等效椭圆规钟摆模型,推导了罐体非惯性参照系下的钟摆动力学方程,并通过整车受力分析构建了液罐车精确动力学模型.基于此,在TruckSim中搭建了液罐车模型,研究其动力学响应特性.研究发现:与普通载货汽车相比,液罐车在侧向稳定性上有轻微的过多转向特性,其转弯半径下降约3%~7%;在侧倾稳定性上,罐车横向载荷转移率显著提高,充液比小于0.7时其临界稳定车速下降30%以上.参与冲击的液体质量占整车总质量的比值是影响罐车侧倾稳定性的关键因素,该值主要由充液比和罐体形状决定.罐车应尽量避免充液比0.4~0.7的情况,此时车辆的侧倾稳定性最差;当绝大多数情况下货物充液比不低于0.8时,车辆应装配长短轴之比较大的椭圆柱罐体,其他情况下应装配圆柱罐体.液体黏度主要对车辆的瞬态响应产生影响.液体黏度的提高能显著降低车辆稳态响应时间和超调量,且罐体长短轴之比越大,效果越显著.

磁流变半主动悬架对车辆侧倾稳定性改进分析

针对被动悬架系统侧倾稳定性较差的问题,提出采用磁流变半主动悬架系统对其进行改善.建立了磁流变半主动悬架侧倾4自由度动力学模型,基于测试数据建立了磁流变减振器的精确控制模型;根据前期提出的仿人智能控制方法,对磁流变半主动悬架系统受路面不平激励引起的侧倾进行了仿真研究;选用某型号轿车作为试验车辆,用磁流变半主动悬架替代原车被动悬架进行了实车道路试验,并将其与天棚阻尼的控制效果进行对比.仿真和道路试验结果表明,采用磁流变半主动悬架系统能够降低由于路面激励引起的侧倾振动加速度峰值,提高侧倾稳定性,仿人智能控制的效果要优于天棚阻尼控制.

非满载罐式半挂汽车列车侧倾稳定性评价改进算法

针对传统准静态(QS)方法在瞬时液体质心的求解和车辆侧倾模型两方面存在的缺陷和不足,改进了改良的方形和椭圆形横截面罐体内瞬时液体质心的求解过程,并推导了改良方形罐体内液体质心的求解公式。重新建立了车辆侧倾模型,避免了不常见和难获得车辆参数的使用,简化了侧倾极限值的求解。利用改进的QS方法通过Matlab对液体密度固定和载质量固定两种情况下的车辆侧倾极限值随充液比的变化进行了仿真。仿真结果表明:改进的QS方法可准确地预测车辆侧倾极限值。

4YZP―2型玉米收割机转向侧倾稳定性的研究

弯道行驶时的侧倾稳定性是影响4YZP―2型玉米收割机工作稳定性的重要因素,对其行驶安全性具有重要影响。针对4YZP―2型玉米收割机转弯时因横向不稳定发生的侧翻事故,建立了整车多体动力学模型,进行了转弯侧倾稳定性虚拟试验,揭示了该收割机行驶参数和结构参数对其侧倾稳定性的影响,表明高宽比、车速和转向角度对侧倾稳定性有较大的影响,并通过实验验证了虚拟仿真模型的正确性。基于研究结论,对结构进行了改进,在一定程度上提高了其侧倾稳定性,研究结果对于玉米收割机的优化设计和提高侧倾稳定性具有重要参考价值。

下承式双肋斜张拱桥侧倾稳定实用计算方法

考虑索和吊桥的非保向力效应,利用能量法对下承式平行双肋斜张拱桥的横向稳定问题进行分析,得到了斜张拱桥横向屈曲临界荷载的实用计算表达式.研究表明,索结构的索面大小、水平倾角、索张力大小及拱上锚固位置和拱结构的矢跨比、横撑在拱切向面内抗弯刚度、横撑数量等因素对结构横向稳定性能影响很大,而横撑在拱径向面内抗弯刚度和拱肋抗扭刚度、竖向抗弯刚度等因素的影响很小;考虑非保向力效应后,拉索使结构横向稳定性能有显著提高.

基于Matlab的半挂汽车列车侧倾稳定性分析

针对重型半挂汽车列车侧倾稳定性问题,在Matlab/simulink中建立了重型半挂汽车列车的数学模型及动力学仿真模型,并进行了转向盘阶跃转向输入下的牵引车驱动轴横向载荷转移仿真分析。仿真结果表明,牵引车驱动轴为侧倾稳定性危险车轴。通过分析不同车速和车辆结构参数时牵引车驱动轴载荷转移的变化情况,得到重型半挂汽车列车侧倾稳定性与车辆主要结构参数及不同车速间的关系。

汽车磁流变减振器建模及其侧倾稳定性控制策略

首先建立了磁流变减振器外特性模型,以此为基础,提出了一种改进的天棚阻尼控制算法,实现了基于磁流变减振器的阻尼力主动控制,达到了控制车辆侧倾的目的。进行了CarSim和Matlab/Simulink联合仿真验证。仿真结果表明,所建立的磁流变减振器模型可以用于车辆悬架的控制研究,改进的天棚阻尼控制算法可以实现车辆的侧倾稳定性控制。

汽车静态最大侧倾稳定角及其影响因素敏感度分析

为更加准确地求解汽车静态最大侧倾稳定角,建立了综合考虑悬架组合角刚度和轮胎垂直刚度的汽车静态侧翻模型。应用该模型,对某型号客车的静态最大侧倾稳定角进行了计算,将求解结果和其他侧翻模型以及试验数据对比,结果表明该模型计算结果和试验数据很接近。利用该模型,还进行了侧倾稳定角主要影响因素的敏感度分析。

重型半挂车的动力学建模及侧倾稳定性分析

在Matlab/simulink中建立重型半挂车的数学模型及动力学仿真模型,进行变车速阶跃转向输入下,车辆结构参数对其侧倾稳定性影响的仿真分析。得出重型半挂车侧倾稳定性与主要结构参数和不同车速间的内在关系,为重型半挂车侧倾稳定性设计提供理论依据。

索—塔—梁耦合作用下的斜拉桥侧倾稳定研究

本文用能量变分方法导出了索、塔与梁耦合作用下的单索面斜拉桥侧倾稳定的计算公式，建立了由拉索、桥塔和主梁所组成的斜拉桥系统的稳定分析实用计算方法。并通过分析比较，从理论上论述了斜拉桥单个杆件稳定与整个系统稳定的关系，揭示了将斜拉桥作为一个系统进行侧倾稳定分析的必要性和重要性。