半挂液罐车的避障运动仿真分析.pdf

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1、第30卷第7期2013年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．30No．7Jul．2013doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2013．07．025半挂液罐车的避障运动仿真分析胡晓明1’2，李万莉1，朱为国2，赵志国2(1．同济大学机械工程学院，上海201804；2．淮阴工学院，江苏淮安223003)摘要：为研究半挂液罐车在避障运动时液体晃动对车辆行驶稳定性的影响，采用Galerkin方法建立了罐体的液体晃动方程。根据等效原则，建立了液体晃动的质

2、量一弹簧一阻尼等效模型。结合半挂车的刚体模型，建立了半挂液罐车动力学模型，并进行了双移线避障运动仿真分析。仿真表明：随着充液率的增加，车辆的各项行驶参数先增加再减小，在充液率k=1．0附近时，液体晃动最剧烈，对车辆的行驶稳定性影响最大，在此充液率下，随着车速的增加，液罐车先发生摆振失稳，再发生侧翻事故；而在同等工况下，在充液率k=1．8时，随着车速的增加，车辆将表现为侧翻事故。关键词：汽车工程；行驶稳定性；等效模型；半挂液罐车；双移线工况中图分类号：U469．5文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)07—0151—08SimulationofOb

3、stacleAvoidanceMotionofLiquidTankSemi—trailerHUXiao—min91”，LIWan～li，ZHUWei．gu02，ZHAOZhi．gu02(1．SchoolofMechanicalEngineefing，Ton西iUniversity，Shanghai201804，China；2．HuaiyinInstituteofTechnology，HuaianJiangsu223003，China)Abstract：Inordertostudytheeffectofliquidsloshingonthedrivingstabi

4、lityofvehiclewhenliquidtanksemi-trailerisundertheobstacleavoidancemotion，theliquidsloshingequationisbuiltbytheGalerkinmethod．Accordingtotheequivalenceprinciple，thequality·spring—dampingmodelofliquidsloshingisbuilt．Combiningwiththerigidbodymodelofthesemi—trailer，thedynamicsmodelofthel

5、iquidtanksemi—trailerisbuilt，andthedoubleshiftlinesimulationforobstacleavoidanceisperformed．Thesimulationresultshowsthat(1)whenthefillingrateincreases，thedrivingparametersofthevehicleincreasefirstly．thendecrease．Whenthefillingrateisnear1．0，theliquidrocksviolently，whichhasthegreatesti

6、mpactonthedrivingstability．Whenthefillingrateis1．0，withtheincreaseofvehiclespeed，thependulumvibrationinstabilityisoccurredfirstly，thentherolloveroccur$．(2)Underthesameworkingcondition，whenthefillingrateis1．8，withtheincreaseofvehiclespeed，thevehiclewillrolloverdirectly．Keywords：automo

7、bileengineering；drivingstability；equivalentmodel；liquidtanksemi—trailer；doublelanechange0引言随着我国对化工产品需求的逐年扩大，公路运输液体化工产品的运量不断攀升。据统计，近几年每年运输液体化工产品在2X108t左右，其中80％是由公路运输完成‘1也]。在液体化工产品公路运输中，半挂液罐车作为主要运输工具与一般半挂车辆相比，由于罐内液体晃动和车辆运动的相互耦合影响，在避障运动过程中易发生折叠、摆振等横向失稳和侧翻等事故，使得整车的稳定性问题较一般半收稿日期：2012一11—0

8、2基金项目：国家自然科学