【摘要】：中置軸汽車列車由牽引車輛和中置軸掛車組成,相較于半掛汽車列車,其載貨容積更大、運輸成本更低,具有良好的應用前景,但其仍存在甩尾、折疊及橫向擺振等復雜的失穩(wěn)現(xiàn)象。因此,研究并改善中置軸汽車列車的操縱穩(wěn)定性能對車輛安全行駛具有重要意義。本文首先構建中置軸汽車列車樣車模型,仿真分析其在典型工況下的表現(xiàn)。根據(jù)中置軸汽車列車的結構特點,利用TruckSim對樣車的車體、轉(zhuǎn)向系、動力傳動系等子系統(tǒng)進行了建模及仿真,搭建操縱穩(wěn)定性測試系統(tǒng)對實車進行單車道變換試驗,對比仿真與實車結果檢驗模型的精確度。然后構建穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)、蛇形以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入和轉(zhuǎn)角脈沖輸入試驗等典型工況仿真研究樣車的操縱穩(wěn)定性。由于優(yōu)化操縱穩(wěn)定性會影響到通過性,因此還構建了直角彎通過性仿真工況研究了樣車的通過性�；谝陨涎芯�,對中置軸汽車列車的結構參數(shù)進行優(yōu)化改進。先通過Isight集成TruckSim和Matlab,基于最優(yōu)拉丁超立方試驗設計對單車道變換試驗中的載荷轉(zhuǎn)移率LTR、牽引車輛側向加速度峰值a_1、側向加速度后部放大系數(shù)ARA以及蛇形試驗中牽引車輛和中置軸掛車的橫擺角速度峰值ω_1、ω_2等目標響應進行靈敏度分析,計算得到中置軸掛車前軸距牽引桿掛環(huán)中心水平距離I、牽引車輛軸距A、中置軸掛車軸距H、中置軸掛車輪距J、牽引車輛簧載質(zhì)量G、牽引桿連接器中心離牽引車輛后軸水平距離E等對目標響應平均貢獻率較大的參數(shù)。根據(jù)多目標優(yōu)化理論,將上述6個參數(shù)作為設計變量,5個響應作為目標函數(shù),設計變量變化區(qū)間及通過性指標、不足轉(zhuǎn)向度作為約束,采取帶精英策略的第二代非支配排序的遺傳算法(NSGA-II)計算得到Pareto優(yōu)化解集,利用主觀與客觀賦權相結合的組合賦權法計算出最優(yōu)折中解。研究結果表明,優(yōu)化后的車輛在單車道變換極限工況下的側向加速度、橫擺角速度、質(zhì)心側偏角、載荷轉(zhuǎn)移率等各項響應峰值均降低。探索的優(yōu)化方法在中置軸汽車列車實際生產(chǎn)中具有可借鑒意義。
【學位授予單位】：交通運輸部公路科學研究所
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U461.6
【圖文】：

第一章 緒論.1 選題背景及意義隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，道路建設取得了巨大的成就，根據(jù)交通運發(fā)布的數(shù)據(jù)，截止到 2017 年末，國內(nèi)公路總里程為 477.35 萬公里，較 2016加 7.82 萬公里。公路網(wǎng)密度為 49.72 公里/百平方公里，較 2016 年增加 0.81/百平方公里，如圖 1-1 所示[1]。公路網(wǎng)的不斷完善，不但有效改善了道路交況，更促進了道路運輸業(yè)的蓬勃發(fā)展。2017 年公路貨運量為 368.69 億噸，上升 10.3%，占綜合運輸體系總貨運量的 78.04%；貨物周轉(zhuǎn)量為 66771.52公里，同比上升 9.3%，占綜合運輸體系總貨物周轉(zhuǎn)量的 34.67%。

圖 1-2 歐洲常見的中置軸汽車列車示例圖 1-3 歐洲 25.25m 模塊化汽車列車示例國汽車列車的發(fā)展落后于發(fā)達國家，目前我國應用的汽車列車主要掛兩種。由于全掛汽車列車高速行駛時穩(wěn)定性較差，《中華人民共安全法》中明文禁止全掛汽車列車進入高速公路，因此目前國內(nèi)長運輸大部分由半掛汽車列車完成。為了提高公路運輸?shù)男剩?0，國務院發(fā)布《物流業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2014—2020 年）》，要求大運組織方式、加快優(yōu)化貨運車型結構，明確將推進物流設備現(xiàn)代化之一，提升物流設備的技術水平，推廣標準化、廂式化和專業(yè)化的車輛。2015 年 7 月 27 日，交通運輸部發(fā)布《交通運輸部關于開展

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本文編號：2723985