摘要：为方便液罐半挂汽车列车(Tractor Semi—trailer Tank Vehicle,TSTTV)罐一车整体的优化设计匹配,综合提高整车的侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性,基于Lagrange方法和椭圆规摆等效机械液体晃动模型建立TSTTV的整车侧向耦合动力学模型,其典型特征是实现罐内液体侧向晃动与车辆横摆运动、侧向运动、悬挂质量的侧倾运动及非线性侧向轮胎力的集成一体化建模,贯通液体晃动动力学与车辆侧向动力学稳定性之间的联系。通过开环正弦停滞转向输入操作响应对所建立的模型进行分析评价,考察车辆横摆角速度、质心侧偏角、侧倾角、侧向载荷转移率及液体晃动角等状态量在2种充液比(FL=40%,80%)及2种罐体椭圆率(△=1.0,1.3)下的响应。研究结果表明:所建立的TSTTV模型可以实现液体侧向晃动作用下的车辆侧向耦合动力学仿真分析,能够反映充液比、罐体截面椭圆率等运输条件和罐体几何参数对整车侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性的影响;基于该模型可以针对液体介质、充液比及道路环境等运输条件因素的影响,研究以提高整车侧向动力学稳定性为目标的TSTTV灌一车整体的优化设计匹配问题,这对提升液罐车的设计性能、提高行驶的安全性和运输效率具有重要意义。

关键词：汽车工程 动力学系统建模 车辆动力学 液罐车 半挂汽车列车 

单位：昆明理工大学交通工程学院; 云南昆明650500