基于虚拟样机的自卸汽车卸载作业侧翻分析

论文摘要

本文主要针对自卸汽车使用工况恶劣,在作业卸载时易于发生失稳侧翻问题,以某厂生产的T式举升机构自卸汽车为研究对象,通过采用多体动力学方法,建立自卸汽车整车虚拟样机模型,综合考虑影响自卸汽车作业侧翻的各种主要因素,对自卸汽车卸载作业侧翻进行仿真分析,得到了自卸汽车侧翻的临界值。为虚拟样机技术在专用汽车设计和性能研究方面的应用进行了一些有益的尝试和探索。论文分析了自卸汽车的土料倾卸机理和自卸汽车卸载作业的侧翻机理。根据自卸汽车结构及其作业特点,对影响自卸汽车卸载作业侧翻的主要因素进行了分析。根据自卸汽车的结构参数,分别建立了举升机构和前、后悬架钢板弹簧等部件的虚拟样机模型,合理地选择了轮胎—路面模型,在此基础上建立了自卸汽车整车虚拟样机模型,并对其进行了卸载作业侧翻仿真分析。根据自卸汽车的实际使用情况及举升机构举升能否正常卸载,确定了5种计算工况,针对自卸汽车载重量、地面横向坡度角、地面纵向坡度角、装载土料质心偏移量和自卸汽车轴距的不同进行了作业侧翻仿真分析,得到了临界举升角。进行了自卸汽车卸载作业侧翻试验研究,并与虚拟样机仿真分析结果进行了对比分析,验证了自卸汽车虚拟样机模型的合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题的提出及意义
• 1.2 汽车侧翻国内外研究现
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 虚拟样机技术及ADAMS软件简介
• 2.1 虚拟样机技术
• 2.1.1 虚拟样机技术的基本概念
• 2.1.2 虚拟样机技术的核心理论
• 2.1.3 虚拟样机技术在工程实际中的应用
• 2.2 ADAMS软件
• 2.2.1 ADAMS软件简介
• 2.2.2 ADAMS的理论基础
• 2.2.3 ADAMS的核心模块
• 2.2.4 ADAMS建模和仿真分析流程
• 2.3 本章小结
• 第三章 自卸汽车侧翻机理分析
• 3.1 引言
• 3.2 土料倾卸机理
• 3.2.1 土料的自然堆积角
• 3.2.2 土料的安息角
• 3.2.3 车厢内余料的安息条件
• 3.3 自卸汽车的侧翻机理分析
• 3.3.1 自卸汽车侧翻时车轮对地面接触力
• 3.3.2 整车为刚性时的自卸汽车作业侧翻分析
• 3.3.3 考虑悬架和轮胎变形时的自卸汽车作业侧翻分析
• 3.3.4 土料偏载时自卸汽车作业侧翻分析
• 3.3.5 考虑悬架和轮胎变形及偏载时自卸汽车作业侧翻分析
• 3.4 影响自卸汽车作业侧翻的主要因素
• 3.5 本章小结
• 第四章 自卸汽车虚拟样机模型的建立
• 4.1 自卸汽车主要结构参数
• 4.2 自卸汽车整车虚拟样机建模
• 4.2.1 自卸汽车举升机构建模
• 4.2.2 钢板弹簧建模
• 4.2.2.1 自卸汽车的悬架结构
• 4.2.2.2 悬架的主要参数
• 4.2.2.3 悬架的弹性特性
• 4.2.2.4 钢板弹簧模型的建立
• 4.2.3 轮胎—路面模型的建立
• 4.2.4 自卸汽车整车虚拟样机模型的建立
• 4.3 本章小结
• 第五章 自卸汽车卸载作业侧翻仿真分析
• 5.1 引言
• 5.2 自卸汽车作业侧翻仿真分析工况的制定
• 5.3 自卸汽车卸载作业侧翻仿真分析
• 5.3.1 正常卸货工况仿真结果与分析
• 5.3.2 非正常卸货工况仿真结果与分析
• 5.4 本章小节
• 第六章 自卸汽车卸载作业侧翻试验研究
• 6.1 引言
• 6.2 试验方法
• 6.3 试验结果及分析
• 6.4 本章小结
• 全文总结
• 1 全文工作总结
• 2 存在的问题及工作展望
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢