非公路矿用宽体自卸车行驶性能仿真分析

本文是以吉林大学与厦门厦工重工有限公司的合作项目“XGQ3650矿用自卸车车架研究”为依托，针对非公路矿用宽体自卸车载重量大、工作时间长、实验成本高、无行业标准等特点，运用多体动力学、理论力学、材料力学等理论，对该非公路矿用宽体自卸车的通过性、操作稳定性以及平顺性进行了分析。并将研究成果应用于实际工程中，为非公路矿用宽体自卸车的设计与改进提供了一定的理论依据与技术支持。 首先，针对对仿真结果影响较大的钢板弹簧、车架以及路面进行了研究。应用美国汽车工程学会推荐的钢板弹簧三连杆设计标准建立了前后钢板弹簧模型。考虑到车架变形对仿真结果的影响，将车架进行柔性化处理。另外，利用正弦叠加原理建立了各种实验路面。建立包括前悬架系统、后悬架系统、转向系统、柔性车架、驾驶室、路面等在内的整车刚柔耦合模型。将所建立模型的仿真结果与实验结果进行对比分析，验证了所建立的多体动力学模型的正确性，为后继的仿真分析打下了基础。 然后，利用所建立的整车刚柔耦合模型，分析了该非公路矿用宽体自卸车的通过性。分别分析了该车在搓板路工况、上下坡工况以及侧倾坡工况下前后悬架系统的受力与位移，并提出相应的改进意见。 最后，利用所建立的整车刚柔耦合模型，借鉴相应国家标准分析了该非公路矿用宽体自卸车的操作稳定性与平顺性。为非公路矿用宽体自卸车的设计提供了依据。