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1、云南农业大学大学生创新创业训练计划项目结题报告项目名称半挂汽车列车动力学建模及仿真分析项目类型（V）创新训练项目、（）创业训练项目、（）创业实践项目项目级别（）重点项目、（。）一般项目、（）校级项目研究期限项目起始时间：2020年 07 月计划完成时间：2022年07月实际完成时间：2022年05月项目负责人及成员姓名年级学号联系电话项目分工黄从魁2017参数汇总、联合仿真安临永2017仿真分析MATLAB建模李梅2018数据采集参数分析方云2019仿真实验陈家旺2019数据对比指 导 教 师姓名专业技术职务承担的工作赵伟讲师理论指导一、项目实施情况(请就研究目标、研究内容、研究过程、研究成果
2、等作全面总结)(1)运用MATLAB/simulink等设计分析软件对六轴半挂车动力学系统进行建模，再用 simulink-trucksim软件对虚拟样机进行联合仿真实验分析(2)实验方案采用“方向盘角阶跃输入”对半挂汽车列车行驶过程中的操纵稳定性进行动 力学仿真实验分析；(3)得出仿真分析数据，制作出六轴半挂汽车列车比例模型，运用相似性原理对半挂车列 车动力学(4)完成近年来国内外半挂汽车列车动力学建模及仿真分析相关技术难点及相关专业知识 资料的查阅整合；(5)完成对半挂汽车列车动力学使用MATLAB/simulink建立仿真模型进行预先方案设计， 并正在对车辆自由度转向模型进行推导；二、项
3、目创新点与特色半挂汽车列车是公路运输中重要的车辆之一，是发展公路运输、提高经济效益最有效 而简单的重要手段。汽车列车可以是专用汽车中的厢式、罐式、自卸式、起重举升式、仓棚 式及特种车辆的任何一种。它具有其他运输方式无法代替的迅速、机动、灵活、安全的优势, 能完成其他运输所不能或难以完成的超高、超宽、超长、有特定要求的物资运输。对高大货 物运输具有高效、低耗、及时、灵活的特殊优点。因此，汽车列车早已成为经济发达国家的 主要公路运输形式，而得到积极的发展。随着我国公路建没和汽车工业的迅速发展，汽车列 车向着轻量化、重型化、多轴化、专用化、系列化方向发展，目前已成为我国的主要公路运 输工具，为我国经
4、济建设发展发挥了巨大贡献。虽然半挂汽车列车相比于单体货车具有很多优点与长处，但是半挂汽车列车由于自身车身 相对较长，自身结构复杂、再加上满载时质心较高等因素，在转弯行驶过程中容易出现横向、 以及侧向的失稳现象，而导致侧滑侧翻事故时有发生。弯道路段及湿滑道路是半挂汽车列车 发生交通事故的重灾区，半挂汽车列车在弯道行驶时容易失去稳定性包括行驶方向稳定性 和车身侧倾稳定性。(1)失去行驶方向稳定性容易会导致半挂汽车列车发生侧滑，甩尾以及牵引车头与挂车折 叠等危险现象，严重情况将导致半挂汽车列车与其它行驶车辆及道路两侧事物发生碰撞或 者冲出路面发生侧翻事故；(2)失去侧倾稳定性极易导致半挂汽车列车发生
5、侧翻事故。由于车身体积较大的原因，半 挂汽车列车发生侧翻事故非常容易波及道路上的其他交通参与者，造成的不可估量的严重 后果。鉴于半挂汽车列车相比于单体货车的一系列优点及在我国道路交通运输中的重要地位，为 了有效规避半挂汽车列车在道路交通运输中的交通安全事故，这就非常有必要对半挂汽车列车动力学进行建模及仿真分析，研究影响车辆行驶出现安全事故的原因，提出规避风险的方法，最大程度的保障半挂汽车列车行驶安全，保护司机个人财产安全及广大群众人身利益安全。三、项目成果:项目申请书中的预期成果及成果提交形式：公开发表论文（1 ）篇、专利（1）项、调查报告（）份软件、著作 （）份、实物（）件、竞赛获奖（）次其
6、它（）公开发表论文（）篇、专利（）项、调查报告（）份 项目结题时取得的成软件、著作（）份、实物（1）件、竞赛获奖（）次 果：其它（4 ）项目主要研究成果情况序号成果名称成果形式作者出版社、发表时间1基于TruckSim的半挂汽车 列车双移线工况操纵稳定 性仿真分析本科毕业 论文黄丛魁2021.052基于TruckSim与 Simul ink对半挂汽车列车 ABS的联合仿真分析优秀本科 毕业论文蒋法非2022. 053基于半挂汽车列车车轮转 向的操作稳定性研究本科毕业 论文马炳义2022.054基于Trucksim与 Simul ink对半挂汽车列车 ESC的联合仿真分析本科毕业 论文业雪冰20
7、22.05四、研究体会和心得（500字以内）：随着我国高速路网的日趋完善、经济的飞速发展，对于道路货运的需求也不断增加。半 挂汽车列车作为道路运输的主力车型，在道路运输中占有举足轻重的地位。半挂汽车列车具 有载货质量大、整车长度长、车轴数量多等特点。但其在高速行驶时工况下易出现侧滑、侧 倾等与操纵稳定性有关的失稳现象，对驾乘人员及车辆带来了较为严重的安全威胁。为此， 本文研究了半挂汽车列车操纵稳定性控制问题，对改善提高半挂汽车列车其操纵稳定性具 有重要研究意义。本文参考中国重汽集团H0W0车辆的部分结构参数，从半挂汽车列车操纵 稳定性入手，在TruckSim软件中根据参数建立对应的半挂汽车列车
8、Trucksim模型，在高 速双移线工况下，对半挂汽车列车行驶状态进行仿真模拟。在相同仿真条件下，通过调整车 辆结构参数，对车辆进行试验分析并找出半挂汽车列车失稳的临界结构参数。根据仿真结果 调整参数，并对两种不同参数模型结构进行比对。仿真结果表明，半挂汽车列车的结构参数 尤其是半挂车载货量的增加对其侧倾角、横摆角、横摆角速度及车辆质心偏侧角等参数有显 著影响，进而影响到整车操纵稳定性，危及行车安全。五、经费使用明细情况名目用途金额备注论文版面费调研、差旅费打印、复印费项目用材料打印复印500资料、图书费项目用相关书籍购买500实验试剂等耗材费模型制作2500其它项目组承诺:我保证上述填报内容
9、的真实性，经费使用规范合理，项目成果无弄虚作假情况。主持人签名：项目组其他成员签名：2022年 05月 17 日指导教师意见（包括项目的组织实施、研究成果、经费使用等情况）：该项目在黄从魁同学的带领下顺利完成了项目的预期研究目标。黄从魁同学于2021年 6月已毕业，但项目组及时补充新的成员。在该项目的资助下，课题组2018级车辆工程专 业有3名同学顺利的完成的本科毕业论文，其中蒋法非同学获得了 2022届优秀本科毕业 论文。在该项目的资助下，课题组同学建立了半挂汽车列车1：24比例模型，指导教师也在 增加投入，预计在该项目资助的基础上建立半挂汽车列车仿真平台。指导教师签名：乂&帝2022年05月 17日验收组意见：组长签字：年 月 日学院意见（请给出评审意见及评定成绩）负责人签名：院公章：年 月 日综合评定课题完成情况口按计划完成，取得预期成果成果的创新性口很好基本完成，但是与预期目标尚有差距口较好口一般口未达到预期目标口较差评价等级口优秀 口良好 口合格口不合格建议终止项目