半挂汽车列车操纵特性与横向稳定性的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2012年(第34卷)第12期AutomotiveEngineering2012(Vo1．34)No．122012215半挂汽车列车操纵特性与横向稳定性的研究术杨秀建，李西涛(昆明理工大学交通工程学院，昆明650500)[摘要]采用牵引车和半挂车的不足转向梯度独立定义的方式对半挂汽车列车的操稳性进行了研究，分析了车辆的结构参数对不足转向梯度的影响。应用动态系统的稳定性理论，探讨了“折叠”和“横向摆振”失稳与其操纵特性间的关系。结果表明，与两轴单体汽车只会发生单调分歧失稳相比，半挂汽车列车还会发生“横

2、向摆振”失稳，具体的失稳形式与牵引车和半挂车的不足转向梯度以及车辆结构参数密切相关。关键词：半挂汽车列车；汽车动力学；操纵稳定性：不足转向梯度AStudyontheHandlingCharacteristicsandLateralStabilityofTractor—semitrailerCombinationYangXiujian＆LiXitaoFacultyofTransportationEngineering，KunmingUnive~i@ofScienceandTechnology，Kunming650500[Abstract]The

3、handlingandstabilityoftractor-semitrailercombinationarestudiedwiththeseparatedefini—tionofundersteergradientfortractorandsemitrailer，andtheeffectsofstructuralparametersontheundersteergra—dientsofthecombinationareanalyzed．Byapplyingthestabilitytheoryofdynamicsystem，therelati

4、onshipsbetweeninstabilitieslike“jackknife’’and“lateralsway”andhandlingcharacteristicsareinvestigated．Theresultsindicatethatdifferentfromtwo—axlesinglevehicle，inwhichonlymonotonousbifurcationinstabilitymayhappen，besidethat“lateralsway”mayalsotakeplaceintractor—semitrailercom

5、bination，anditsspecificpatternofinstabilityiscloselyrelatedtotheundersteergradientandstructuralparametersoftractor—semitrailercombination．Keywords：tractor-semitrailercombination；vehicledynamics；handlingandstability；understeergra-dient摆振”等多种横向失稳形式。从公开发表的文献前言来看，半挂汽车列车基本操纵特性的研

6、究还较少，其中文献[1]和文献[4]中分别定义了牵引车和半挂对传统的两轴单体汽车而言，通常根据稳态横车的不足转向梯度，并据此定性地讨论了其横向稳摆响应和不足转向梯度分析其操纵特性，且从理论定性问题；文献[4]中的研究表明，半挂汽车列车的上讲，汽车的不足转向梯度与转向稳定性之间存在稳态转向特性由牵引车决定，当牵引车为不足转向内在的联系，即如果汽车具有不足转向特性，则其转时，无论半挂车处于何种转向状态半挂汽车列车整向是绝对稳定的，而如果具有过度转向特性，则转向车是稳定的；文献[5]中应用牵引车的不足转向梯的稳定性是有条件的即车速不超过特征速度1-

7、2]。度对不同轴数的半挂汽车列车的稳态操纵特性进行半挂汽车列车由牵引车和半挂车两部分组成，与传了分析。可以看出，在半挂汽车列车操纵特性与转统的两轴单体汽车相比，其横向动力学特性更为复向稳定性关系的研究中，横向失稳形式主要集中于杂，在不同的行驶工况下可能发生“折叠”和“横向单调分歧的“折叠”失稳，而“横向摆振”动态振荡失国家自然科学基金项目(51005109)和云南省应用基础研究面上项目(2010ZC029)资助。原稿收到日期为2011年3月28日，修改稿收到日期为2011年9月27日。学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2012年(第

8、34卷)第l2期稳形式大多没有考虑引。本文中基于牵引车与半a；y1+1yl—fpl—a2(1+0)+10挂车的不足转向梯度，结合系统稳定性理论，探讨半式中：为牵引角