本文關(guān)鍵詞：鉸接式車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鉸接式工程車輛，包括裝載機、鏟運機、集材機等，具有轉(zhuǎn)向半徑小、轉(zhuǎn)向機動性好等優(yōu)點，主要應(yīng)用于礦山開采、能源利用、工程建設(shè)等領(lǐng)域。由于鉸接式車輛前后車體通過縱向銷軸連接在一起，車體結(jié)構(gòu)不規(guī)則，故其在轉(zhuǎn)向過程中極易發(fā)生傾翻。典型的鉸接輪式裝載機的傾翻事故多發(fā)生在斜坡及更為惡劣的路面，以及高速運輸急轉(zhuǎn)彎的情況下。研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定性好的鉸接車輛，不僅能保證操作人員的人身安全，還能有效降低鉸接車輛在地形復(fù)雜路面上的失穩(wěn)，在不過分降低車速的前提下作業(yè)行駛，，從而提高生產(chǎn)效率。 本文主要針對鉸接輪式裝載機的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性進行了相關(guān)的理論分析及仿真試驗。首先在國內(nèi)外對鉸接車輛穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)鉸接車輛靜態(tài)穩(wěn)定性理論，對裝載機斜坡上行駛及轉(zhuǎn)向過程中的靜態(tài)橫向一級、二級穩(wěn)定性進行了分析；然后對模型靜態(tài)、動態(tài)坐標下的輪胎變形量、地面對輪胎的垂直作用力及重心位置進行了求解，此外根據(jù)機械系統(tǒng)動力學(xué)，建立了合適的裝載機斜坡轉(zhuǎn)向動力學(xué)模型，運用MATLAB對整車系統(tǒng)的動力學(xué)方程進行了求解；其次將Solidworks中建立的裝載機模型，通過x_t格式導(dǎo)入ADAMS/View中，重新添加材料屬性及約束，編寫合適的輪胎及路面文件，最終完成了虛擬樣機的建立；最后將動力學(xué)模型仿真結(jié)果和虛擬樣機模型仿真結(jié)果進行了對比，驗證了模型的正確性。通過裝載機動力學(xué)仿真，分析了不同速度、轉(zhuǎn)向角、斜坡角度對轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的影響；根據(jù)鉸接式車輛側(cè)傾穩(wěn)定性評價指標，選取了橫向加速度、側(cè)傾角、重心位移、橫向載荷轉(zhuǎn)移率(LTR)等參數(shù)對裝載機的動態(tài)穩(wěn)定性進行分析與評價，為鉸接工程車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的分析提供了具有一定參考價值的數(shù)據(jù)和分析方法。
【關(guān)鍵詞】：鉸接式車輛 側(cè)傾穩(wěn)定性 斜坡轉(zhuǎn)向 ADAMS 虛擬樣機 動力學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U461.6;TH243
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外鉸接車輛穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 國內(nèi)鉸接車輛穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 機械系統(tǒng)多體動力學(xué)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用14-16
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容和方法16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-19
• 第二章 鉸接車輛靜態(tài)穩(wěn)定性分析及動態(tài)穩(wěn)定性指標19-33
• 2.1 鉸接車輛轉(zhuǎn)向過程及轉(zhuǎn)向運動學(xué)分析19-21
• 2.1.1 鉸接車輛轉(zhuǎn)向方式及轉(zhuǎn)向機構(gòu)19-20
• 2.1.2 鉸接車輛轉(zhuǎn)向過程運動學(xué)分析20-21
• 2.2 鉸接車輛斜坡上的靜態(tài)橫向穩(wěn)定性21-26
• 2.2.1 裝載機靜態(tài)穩(wěn)定性評價指標21-23
• 2.2.2 裝載機在斜坡上的橫向穩(wěn)定性分析23-26
• 2.3 裝載機斜坡轉(zhuǎn)向靜態(tài)橫向穩(wěn)定性分析26-29
• 2.4 鉸接車輛動態(tài)穩(wěn)定性指標29-31
• 2.4.1 鉸接車輛轉(zhuǎn)向側(cè)傾機理29-30
• 2.4.2 動態(tài)側(cè)傾穩(wěn)定性評價指標30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第三章 鉸接車輛轉(zhuǎn)向特性及動力學(xué)模型的建立33-57
• 3.1 系統(tǒng)坐標變換基礎(chǔ)33-35
• 3.2 轉(zhuǎn)向過程中整車質(zhì)心的確定35-37
• 3.3 輪胎變形對鉸接車輛重心位置的影響37-43
• 3.3.1 對輪胎變形的簡化37-39
• 3.3.2 靜態(tài)失穩(wěn)下的輪胎變形量及質(zhì)心位置的計算39-41
• 3.3.3 動態(tài)失穩(wěn)時車體質(zhì)心位置計算41-43
• 3.4 鉸接式裝載機動力學(xué)模型的建立43-53
• 3.4.1 坐標系的定義與動力學(xué)模型的建立44-47
• 3.4.2 拉格朗日方程47
• 3.4.3 廣義力47-52
• 3.4.4 輪胎模型52-53
• 3.5 運動微分方程的求解53-55
• 3.6 本章小結(jié)55-57
• 第四章 虛擬樣機模型的建立及動力學(xué)仿真57-69
• 4.1 三維模型的建立57-61
• 4.1.1 Solidworks 軟件的介紹57
• 4.1.2 裝載機整車建模及裝配57-61
• 4.2 動力學(xué)模型的建立61-68
• 4.2.1 ADAMS 軟件的介紹61-62
• 4.2.2 裝載機動力學(xué)建模62
• 4.2.3 設(shè)置仿真工作環(huán)境62-63
• 4.2.4 定義材料屬性和約束63-65
• 4.2.5 輪胎模型65-66
• 4.2.6 地面模型的建立66-68
• 4.2.7 整車虛擬樣機模型68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 第五章 鉸接工程車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性分析69-81
• 5.1 動力學(xué)模型的驗證69-70
• 5.2 裝載機穩(wěn)定性仿真分析70-80
• 5.2.1 運動函數(shù)的添加70-71
• 5.2.2 速度對裝載機轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的影響71-75
• 5.2.3 轉(zhuǎn)向角對裝載機轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的影響75-77
• 5.2.4 縱坡坡度對裝載機轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的影響77-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻83-87
• 附錄87-91
• 致謝91-93
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文93-94

【參考文獻】

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本文編號：332063