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重型货车运输过程动力学建模分析及货物可靠性影响因素研究

史沛瑶  
【摘要】:在重载汽车的公路长途运输过程中,来自运输环境中的冲击与振动可能会导致运输货物在功能或结构方面的破损,对货物进行缓冲包装是防止其因遭受外力作用而损坏的主要减振措施。目前,缓冲包装动力学的研究对缓冲衬垫本身关注较多,而对运输过程中的路面、运载体等其他因素考虑较少。因此,本文从系统角度综合考虑,建立了包含路面、货物与包装、运载体的整车运输包装系统,并对货物可靠性影响因素进行了研究。 首先,根据路面激励的分类分别对随机路面激励和脉冲路面激励进行重构。采用滤波白噪声法对路面不平度进行重构,基于ADAMS软件中3D虚拟路面的构造原理,建立了用于平顺性仿真的3D随机虚拟路面,通过不同断面路面不平度的功率谱与相干性验证,说明所建路面符合相关要求。 其次,在对缓冲包装系统进行建模时,通常将其简化为弹簧阻尼模型,这有一定的局限性。本文提出将缓冲包装系统作为柔性体与运输车辆进行刚柔耦合建模,通过静态压缩试验获取了缓冲包装的材料参数,利用有限元软件建立了缓冲包装的柔性体文件。在ADAMS/CAR中建立了基于缓冲包装柔性体的整车运输包装系统刚柔耦合动力学模型,经过模型的校验符合平顺性仿真的要求。 最后,根据GB/T4970-2009《汽车平顺性试验方法》的相关要求,对整车运输包装系统进行了随机路面输入和脉冲路面输入下的平顺性仿真,分析了不同车速、不同路面等级对货物运输平顺性的影响,并对货物包装可靠性进行了讨论。对产品破损机理与评价以及缓冲包装动力学理论的研究提供一定的理论参考。


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