側(cè)風(fēng)對高速行駛轎車安全性能影響的虛擬試驗研究.pdf

1、高速行駛汽車遭遇側(cè)向風(fēng)作用時，側(cè)向氣動力將引起輪胎側(cè)偏，致使汽車偏離行駛方向，以致發(fā)生危險。通過對交通事故的分析發(fā)現(xiàn)，側(cè)風(fēng)環(huán)境中行車安全與車輛、駕駛行為、道路線形有關(guān)，探索潛在的不安全因素是預(yù)防事故的有效手段。論文采用機械動力學(xué)軟件ADAMS/Car建立相關(guān)模型并進行虛擬仿真試驗，結(jié)合定量與定性分析方法評價側(cè)風(fēng)中高速轎車行車安全性。
　　 第一，論文建立了JETTA GTX轎車模型。通過分析側(cè)風(fēng)敏感性試驗過程，建立了風(fēng)壓中心位置

2、漂移模型和穩(wěn)態(tài)、隨機側(cè)向風(fēng)作用力模型，隨后進行了JETTA轎車的側(cè)風(fēng)敏感性虛擬試驗。結(jié)果顯示該轎車滿足側(cè)風(fēng)敏感性要求；車速和風(fēng)速的增大都使得轎車的輸出響應(yīng)增大；不同載員使得整車質(zhì)心沿縱向、垂向發(fā)生移動，最有利于汽車側(cè)風(fēng)敏感性的載員為只有前排兩位乘員，最不利于汽車側(cè)風(fēng)敏感性的載員為車內(nèi)載有駕駛員和后排兩位乘員。
　　 第二，采用ADAMS/Car駕駛員模型進行了汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性虛擬試驗，在該駕駛員的控制下，JETTA轎車可以安全通過

3、側(cè)風(fēng)區(qū)；行駛車速越高，汽車具有越大的側(cè)向加速度，前、后輪所受的側(cè)向力、垂直力波動越大；視距越大，路線跟蹤精度越低，軌跡誤差越大。通過綜合評價指標(biāo)量化顯示，在此交通環(huán)境中，轎車以110km/h行車、選擇視距為22.2m時，汽車操縱性較好，安全性較高。
　　 第三，提出了基于人-車-路虛擬試驗的道路線形設(shè)計安全性評價方法；選取并構(gòu)造了軌道跟蹤誤差、轉(zhuǎn)向任務(wù)間隔、方向盤峰值轉(zhuǎn)速、側(cè)向加速度、垂直荷載和路段通行極限車速為道路線形安全性評

4、價指標(biāo)；采用EICAD和多體動力學(xué)軟件ADAMS/Car實現(xiàn)了道路設(shè)計方案的三維建模；以安徽至浙江某高速公路線形設(shè)計方案為例進行了安全性評價試驗，多數(shù)評價指標(biāo)顯示該設(shè)計路線安全性較好，但路段通行極限車速顯示該路段前段(里程0-2.47km)行車速度分布較分散，容易誘發(fā)超速行駛，為潛在的事故多發(fā)路段。
　　 第四，對彎道進行了側(cè)風(fēng)環(huán)境下的行車安全研究。試驗結(jié)果顯示，汽車在圓曲線和緩和曲線的交點處容易產(chǎn)生最大的側(cè)向軌跡誤差，為彎道上