考慮復(fù)雜輪胎力學(xué)特性的車輛防側(cè)翻關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
2024年06月27日15:56
項目簡介
歐美等發(fā)達國家80%以上的液體有害物質(zhì)是由公路液罐車承擔(dān)。近年來我國公路液罐車在公路運輸中也呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢。由于運輸過程中不穩(wěn)定因素多,美國交通部危險品安全局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,每年的危險品運輸事故在1.6萬到2萬起左右,其中高速公路事故占總事故的85%以上。國內(nèi)近五年液化氣罐車公路事故統(tǒng)計結(jié)果顯示,事故原因88%源于交通事故,其中直接側(cè)翻導(dǎo)致的占56%。因此,提高公路用液罐車的主動安全性、降低事故發(fā)生率意義重大。
在此背景下,項目組立足于我國具體國情,依托國家自然科學(xué)基金項目和江蘇省高校自然科學(xué)基金項目重大項目支撐,分別從理論層面、技術(shù)層面和推廣層面對特種車輛防側(cè)翻關(guān)鍵技術(shù)進行了系統(tǒng)的研究和分析,主要創(chuàng)新成果如下:
(1)研究了彈性胎體復(fù)雜變形規(guī)律,定性地分析各向異性剛度條件下接地印跡內(nèi)總力方向的變化原理,構(gòu)建了路面-胎面動態(tài)附著狀態(tài)模型、考慮胎體變形的半經(jīng)驗輪胎刷子模型以及路面附著狀態(tài)判據(jù),建立液罐車內(nèi)非線性橢圓軌擺等效力學(xué)理論以及車-罐側(cè)向穩(wěn)定性模型。
(2)研發(fā)了抗側(cè)傾液壓平移系統(tǒng),實現(xiàn)罐車高速轉(zhuǎn)向時質(zhì)心偏移的主動糾正操作,提高汽車橫向穩(wěn)定性;研發(fā)側(cè)翻安全氣囊系統(tǒng)以及側(cè)翻防護系統(tǒng)綜合評價方法。
?。?)研究了基于液罐車整體側(cè)向動力學(xué)理論的截面尺寸設(shè)計與優(yōu)化,有效降低液體晃動對罐體質(zhì)心偏移的影響;提出一種倒V型防波板,分析防波板的角度和安裝塊數(shù)對晃動力的影響。與安裝傳統(tǒng)的橫向擋板和縱向擋板相比,所提出的防波板能夠同時實現(xiàn)液罐車在制動和轉(zhuǎn)向時的減晃作用。
?。?)提出了側(cè)向穩(wěn)定性精細化動力學(xué)模型與側(cè)翻危險程度評估方法,項目研究成果突破了特種車輛在復(fù)雜工況下防側(cè)翻控制的高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性等關(guān)鍵技術(shù)。
本成果研究期間共發(fā)表學(xué)術(shù)論文11篇,SCI收錄6篇,EI收錄3篇,授權(quán)發(fā)明專利9項。本項目研發(fā)的新一代復(fù)雜輪胎力學(xué)環(huán)境下車輛防側(cè)翻技術(shù)系列產(chǎn)品擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),具有高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性等優(yōu)點。該產(chǎn)品自2019年開始陸續(xù)應(yīng)用于北汽重型汽車有限公司(原企業(yè)名稱為:北汽(常州)汽車有限公司)的十余款新能源大型客車及輕型客車車型,產(chǎn)品性能達到國家技術(shù)標準水平,用戶反饋良好。自2020年1月至今累計銷售額逾2.1億元,創(chuàng)造了良好的社會和經(jīng)濟效益。
經(jīng)同行專家鑒定,總體技術(shù)達國內(nèi)領(lǐng)先水平。項目組立足于我國具體國情,分別從理論層面、技術(shù)層面和推廣層面對車輛防側(cè)翻關(guān)鍵技術(shù)進行了系統(tǒng)的研究和技術(shù)推廣應(yīng)用,本項目研究對于提高車輛行駛安全方面具有重要意義。
獲獎等級:三等獎
完成單位:北汽重型汽車有限公司、江蘇理工學(xué)院、常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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