液態(tài)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛側(cè)翻穩(wěn)定性仿真分析研究.pdf

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，各類危險(xiǎn)化工產(chǎn)品需求量的逐年攀升，公路危險(xiǎn)品貨物運(yùn)輸所占的比例變得越來越大。每年危險(xiǎn)化學(xué)品貨物運(yùn)輸量在3億噸左右，其中80％是通過公路運(yùn)輸?shù)摹鴥?nèi)外統(tǒng)計(jì)表明，危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸事故占到危險(xiǎn)化學(xué)品事故總數(shù)的30％～40％。危險(xiǎn)化學(xué)品公路運(yùn)輸事故頻繁發(fā)生，對(duì)社會(huì)公共安全造成了巨大的損失和潛在的威脅。
　　文章建立了液態(tài)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛數(shù)學(xué)模型，分析了影響側(cè)翻穩(wěn)定性的靜態(tài)因素，推導(dǎo)出橫向載荷轉(zhuǎn)移率和側(cè)翻閾值的表

2、達(dá)式。液態(tài)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛具有裝載噸位大，質(zhì)心高度相對(duì)于普通貨車較高，輪距相對(duì)于車身高度較窄等特點(diǎn)，當(dāng)車輛從直線進(jìn)入彎道行駛時(shí)，在離心力的作用下，裝載的液體貨物的質(zhì)心會(huì)偏向一側(cè)，使側(cè)翻穩(wěn)定性大大下降。本文詳細(xì)推導(dǎo)了不同情況下液體貨物質(zhì)心位置的計(jì)算方法，利用該方法計(jì)算出的液體質(zhì)心位置將作為建模和仿真的重要參數(shù)。
　　利用ADAMS軟件，遵循必要的假設(shè)，按照模板---子系統(tǒng)---裝配的順序，建立液態(tài)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛整車多體動(dòng)力學(xué)模型，建模

3、過程中對(duì)每個(gè)模板的建立都有詳細(xì)的論述。隨著我國政府對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)和限制超載的逐步重視，重型車輛懸架的彈性元件以空氣彈簧取代鋼板彈簧成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，由于貨物重量主要依靠后軸支撐，所以該模型前軸采用鋼板彈簧懸架，后軸采用空氣彈簧懸架。并且通過軟件自檢和穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。
　　本文采用高速公路、一級(jí)、二級(jí)公路、三級(jí)公路的實(shí)際彎道半徑進(jìn)行仿真試驗(yàn)，對(duì)液態(tài)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛側(cè)翻穩(wěn)定性進(jìn)行分析。取液態(tài)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車量充裝系數(shù)分別等

4、于0.9、0.7、0.5和0.3，在CATIA軟件中建立與實(shí)車相同的液罐模型，計(jì)算出不同充裝系數(shù)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際液體質(zhì)量、慣量，在ADAMS軟件中將該質(zhì)量參數(shù)添加到計(jì)算出的液體質(zhì)心位置處，來模擬不同裝載量、不同車速、不同道路條件下，液體晃動(dòng)情況。通過仿真發(fā)現(xiàn)，由于液體貨物的流動(dòng)性，裝載液體貨物時(shí)側(cè)翻穩(wěn)定性變差，并且在裝載量為一半時(shí)，側(cè)翻穩(wěn)定性最差。更進(jìn)一步的分析了不同充裝系數(shù)的車輛，在相同車速下的極限轉(zhuǎn)彎半徑和相同轉(zhuǎn)彎半徑下的側(cè)翻車速以及分