机械工程学报

作者：张宁, 李田, 马健, 殷国栋, 朱卫刚, 欧阳天成

单位：1. 东南大学机械工程学院车辆工程系 南京 211189;2. 广西大学机械工程学院 南宁 530004

关键词：拖车系统,车身摆振,非线性动力学,多平衡点分叉,不足转向梯度；

基金：国家自然科学基金（51605087，U1664258，51575103）、江苏省自然科学基金（BK20160671）、江苏省道路载运工具新技术应用重点实验室（BM20082061701）和江苏省研究生科研与实践创新计划（SJCX18_0020）资助项目。

考虑轮胎和悬架减振器的非线性特性，建立包含侧向、横摆、侧倾运动的5自由度拖车系统动力学模型。应用非线性动力学的相关理论，对拖车系统的多平衡点特性以及在各平衡点附近的时域响应进行分析。在此基础上结合不足转向梯度和系统阻尼比特性对系统失稳机制进行研究，并分析了拖车系统参数与路面附着系数对系统动态临界车速的影响。研究发现，由于轮胎和悬架减振器非线性特性的耦合，拖车系统存在多个平衡点。拖车系统的初始状态和各个平衡点共同决定了其失稳机制。结合拖车系统不足转向梯度的定义，当牵引车为过度转向时，牵引车的后轴侧滑导致的车辆折叠失稳是系统车身失稳的一种形式。此时通过对牵引车的横摆角速度进行控制，可以有效地避免系统出现折叠失稳。此外，增大拖车轴距、拖车前轴距离牵引点的距离可以有效地提高系统的动态临界车速，从而提高拖车系统的动态稳定性。

来源：2019年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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