新型鉸接系統(tǒng)參數(shù)對BRT客車轉(zhuǎn)向動態(tài)性能的影響.pdf

1、為防止BRT客車前后車體發(fā)生折疊碰撞，改善其操縱穩(wěn)定性，同時打破鉸接系統(tǒng)設(shè)備被國外廠商壟斷的局面，設(shè)計了一種可在兩車體間同時提供阻尼力矩和彈性力矩的新型鉸接系統(tǒng)。為了證明該新型鉸接系統(tǒng)的合理性與先進性，在轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入的圓周運動和直角轉(zhuǎn)向運動兩種工況下，通過數(shù)學(xué)建模與數(shù)值仿真定量研究了鉸接系統(tǒng)參數(shù)對BRT客車轉(zhuǎn)向動態(tài)性能的影響，論文主要進行了如下幾個方面的研究工作。
　　 首先，介紹了一種設(shè)有預(yù)緊螺旋彈簧的新型鉸接系統(tǒng)，并闡述

2、了該新型鉸接系統(tǒng)的工作原理;以三軸BRT鉸接式客車為例，介紹和分析了該類客車的基本結(jié)構(gòu)特征及其操縱穩(wěn)定性能的評價方法。
　　 其次，通過對兩軸汽車二自由度模型的遷移運用，對BRT客車前后車體進行了動力學(xué)分析，建立了三軸BRT客車在大角度轉(zhuǎn)向工況下的非線性動力學(xué)模型;對新型鉸接系統(tǒng)進行運動學(xué)分析，建立了該鉸接系統(tǒng)的傳力模型。根據(jù)上述兩個數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB軟件工具，在Simulink界面中建立了仿真模型。
　　 再次

3、，在轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入的圓周運動工況下進行了變參數(shù)動態(tài)仿真，分析了鉸接系統(tǒng)阻尼參數(shù)和剛度參數(shù)對BRT客車操縱穩(wěn)定性能的影響，得知:傳統(tǒng)鉸接系統(tǒng)無論阻尼參數(shù)如何變化，在不減速的情況下都不能防止BRT客車前后車體發(fā)生折疊碰撞及橫擺振動;新型鉸接系統(tǒng)在阻尼C=4.0×105N·s/m、剛度k=3.5×105N/m時，前后兩車體不發(fā)生接觸碰撞，中軸側(cè)滑現(xiàn)象消失，此時操縱穩(wěn)定性較傳統(tǒng)BRT客車有明顯改善。
　　 最后，為進一步考察所建模型及

4、新型鉸接系統(tǒng)的可靠性，基于人—車—路閉環(huán)控制系統(tǒng)，建立了固定于車輛坐標系的駕駛員模型。在模擬BRT客車十字路口直角轉(zhuǎn)向運動的工況下，通過改變鉸接系統(tǒng)的阻尼參數(shù)和剛度參數(shù)，分析了傳統(tǒng)與新型鉸接系統(tǒng)對客車的跟蹤路線能力、前后車夾角、中軸輪胎側(cè)偏角等性能指標的影響，得知:當(dāng)新型鉸接系統(tǒng)參數(shù)C=4.0×105N·s/m、k=3.5×105N/m時，前輪轉(zhuǎn)角的波動減小，中軸側(cè)滑現(xiàn)象消失，客車運動軌跡更貼近目標路徑，操縱性穩(wěn)定性及跟蹤路線的能力增強