Analyse de la stabilité de la semi-remorque sous les interférences de vent par vent (1)

Semi-remorque est largement utilisé comme véhicule principal du système de transport routier. Lorsque le centre de gravité de la semi-remorque est interféré par le vent de travers, la grande zone latérale latérale est sujette à un roulement, le pliage du tracteur et de la remorque, et qui sort de la voie, ce qui apporte de graves problèmes de sécurité routière. Afin d'améliorer la stabilité et la sécurité de la manutention et d'améliorer l'algorithme de stabilité latérale du train semi-remorque, le logiciel Trucksim est utilisé pour la vérification de la simulation et la vitesse limitée du vent pour la sécurité de la conduite est obtenue par calcul.

Modèle de dynamique de semi-remorque spécial et modèle de rafale latérale

1. Modèle dynamique de bande-annonce basse

Le modèle dynamique de semi-remorque est établi par le logiciel Trucksim. Le modèle logiciel comprend: le corps, l'aérodynamique, le système de direction, le système de freinage à air, le système de transmission de puissance, les pneus, les essieux et la suspension pour construire un modèle de véhicule à plusieurs degrés de liberté. Cet article prend le train semi-remorque composé de tracteur 4x2 et de semi-remorque à trois essieux comme objet de recherche. Les paramètres de structure du système et les paramètres caractéristiques d'assemblage d'un certain type de semi-remorque sont importés dans le logiciel Trucksim, et un modèle de dynamique de véhicule paramétrique est établi, comme le montre la figure 1.

Le poids du tracteur du tracteur est de 7,505t, l'empattement est de 3,8 m, la broche de traction du premier empattement est de 3 m et la hauteur de la broche de traction du sol est de 1,31 m; Le poids du trottoir de la remorque est de 7,9 t, la broche de traction du troisième empattement est de 6,75 m, la distance entre les 3e et 5e axes est de 1,31 m et la masse de charge est i8t. Le rayon de roulement efficace des pneus du tracteur et de la remorque est de 0,51 m, et les deux utilisent le modèle de pneu de formule magique non linéaire (Mfotyre). Le premier essieu de la semi-remorque est un pneu unique, et les deux à cinquième essieux sont des pneus jumeaux. La zone longitudinale au vent du semi-remorque est de 7,5 m, la longueur de référence aérodynamique du tracteur est de 5,0 m et la longueur de référence aérodynamique de la remorque est de 13 m. D'autres paramètres du véhicule utilisent les paramètres par défaut du logiciel.

2. Modèle de rafales latéral semi-remorque spécial

Modélisez le vent latéral dans Trucksim. Le modèle de rafale latéral est adopté pour le vent latéral. Comme le montre la figure 2, la rafale latérale commence à partir de 2 s, dure 4s après avoir atteint la vitesse du vent cible, commence à diminuer à 7s et se termine à 8 s pour la rafale latérale.

Analyse de simulation de la réponse de la remorque basse sous la perturbation des parts croisés et l'angle du volant Entrée de pas

Influence de la direction du vent sur la réponse semi-remorque

Les conditions de simulation sont les réponses transitoires et en régime permanent de la semi-remorque sous la perturbation du vent de travers et l'entrée de pas de l'angle du volant. On suppose que la direction absolue du vent (par rapport à la direction du sol) de l'interférence de vent de travers est inchangée, mais elle peut être divisée en deux situations différentes, `` Qingfeng '' et «vent de face», comme le montre la figure 3. Le modèle de rébulliment adopte le Modèle de rafales à changement linéaire comme le montre la figure 2, et la vitesse du vent est de 60 km / h, ce qui équivaut au vent naturel de 7e année. Supposons que le véhicule fonctionne à une vitesse constante, la vitesse cible est de 40 km / h et que le coefficient d'adhésion de la route est de 0,85. Appliquez rapidement 120 à 2s. L'angle d'entrée du pas du volant (le rapport de transmission de l'angle de vitesse de direction est de 25), le temps de simulation est réglé à 15s. Les résultats de la simulation sont illustrés à la figure 4-6. Dans chaque figure, V est la vitesse du véhicule; W est la vitesse du vent, w = 0 signifie pas de vent, et lorsque w est un nombre négatif, cela signifie vent de face.

La figure 4 montre les réponses du taux de lacet du tracteur et de la remorque sous différentes directions de vent et sans conditions de vent. La valeur maximale de la vitesse angulaire du lacet du tracteur est la même dans les trois cas. Au stade d'action continue du vent de travers, la vitesse angulaire du lacet du tracteur sous la perturbation du vent arrière augmente légèrement et l'augmentation est à moins de 5%; Alors que la vitesse angulaire du lacet du tracteur sous la perturbation du vent de face diminue évidemment, mais il y a de grandes fluctuations au début et à la fin du vent de face. Après la fin du vent de travers, la vitesse angulaire du lacet dans les trois cas est revenu à la même valeur en régime permanent. La loi de variation du taux de lacet de la remorque est similaire à celle du tracteur.

La figure 5 montre le changement de l'angle de rouleau de la semi-remorque sous l'interférence des différentes directions du vent et des vents croisés. On peut voir qu'il est affecté par différentes directions de vent avec des différences évidentes. Sous l'action du vent de face, l'angle de rouleau du tracteur augmente considérablement, fluctue au début et à la fin du vent transversal, et la valeur maximale est doublée par rapport au vent de travers. Par rapport à la condition de non-croisement, la réponse transitoire de l'angle de rouleau est plus lente dans la condition de vent arrière, mais les valeurs à l'état d'équilibre des deux sont proches. La réponse à l'angle de rouleau de la remorque sous perturbation de vent de face est plus grande que celle du tracteur. La figure 6 est la courbe de l'angle de rotation de la broche de traction. Le tracteur et la remorque sont connectés par une broche de traction, et l'angle de la broche de traction est l'angle de lacet relatif entre le tracteur et la remorque, qui est un paramètre de réponse important pour la stabilité de la semi-remorque.

La figure 6 montre que l'effet du vent sous l'angle de la broche de traction n'est pas évident, tandis que le vent de face fait produire la remorque à produire des vibrations à court terme d'une certaine ampleur par rapport au tracteur. En général, le vent de face a un impact plus important sur la semi-remorque que le vent du vent, ce qui aggrave le côté tournant du semi-remorque et le rend plus susceptible de rouler.

Figure 3 Conditions sous le vent et vent de face

Figure 4 Le taux de lacet du semi-remorque inférieur dans différents vents (v = 40 km-h_)

Figure 5: L'angle de rouleau du semi-remorque inférieur dans différents vents (v = 40 km-h)

Fig. 6 L'angle de rotation relative de la broche de traction sous différents vents (v = 40 km-h)