GB T 25979-2010 道路车辆 重型商用汽车列车和铰接客车 横向稳定性试验方法.pdf
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1、ICS 43.080 T 47 GB 和国国家标准-tf: -、中华人民GB/T 25979-201 O/ISO 14791 : 2000 道路车辆重型商用汽车列车和饺接客车横向稳定性试验方法Road vehicles一Heavy commercial vehicle combinations and articulated buses一Lateral stability test methods CISO 14791:2000 ,IDT) 2011-01-10发布2011-05-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 25979-2010/
2、ISO 14791 :2000 目次前言.皿引言.凹1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 试验目的25 仪器设备36 试验条件7 试验方法.8 数据分析及表述附录A(规范性附录)基本参数表四附录B(规范性附录)试验结果的表述.附录c(资料性附录)轨迹跟踪的技术及校对.附录D(资料性附录)后部放大系数置信区间的计算.I GB/T 25979-20 1 O/ISO 14791 :2000 目。吕本标准等同采用IS014791 :2000(道路车辆重型商用汽车列车和较接客车横向稳定性试验方法(英文版)。本标准等同翻译ISO14791: 2000。为了便于使用,本标准做了下列编辑性修改:a
3、) 本国际标准一词改为本标准;b) 用小数点飞代替国际标准中作为小数点的逗号c) 删除了国际标准的前言;d) 删除了目次第5章、第6章、第7章、第8章中的下一级目录;e) 部分规范性引用的标准:ISO 3833: 1977、ECCouncil Directive No. 92/53/EEC. Ann巳xrr , Definition of vehicle categories and vehicle types.修改为国家标准GB/T3730. 1 2001、GB/T 15089-2001,引用内容与国际标准元差异;f) 对本标准中公式的格式进行了调整。本标准附录A、附录B为规范性附录,附录C
4、、附录D为资料性附录。本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。本标准主要起草单位:中国公路车辆机械有限公司、交通部公路科学研究院、北京航空航天大学、吉林大学交通学院、常熟华东汽车有限公司。本标准主要起草人:史书义、赵侃、刘献栋、裴志浩、王维、张红卫、李永福、董金松、宋尚斌、金明新、马知才。E G/T 259720 1 O/ISO 14791 : 2000 引重型商用汽车列车和绞接客车的行驶稳定性是汽车主动安全中非常重要的一部分。任一重型商用汽车列车、驾驶员以及主要环境因素组成的闭环系统都是唯一的。由于驾驶员、汽车、挂车和道路因
5、素间的复杂相互作用,以及各因素自身的复杂性,因此评价重型商用汽车列车的行驶稳定性非常困难。对重型汽车列车行驶特性完整准确的描述必须包含由大量不同类型试验所得到的信息。由于本标准只对汽车操控性领域中的小部分内容进行了量化,因此本标准规定的试验结果只对重型商用汽车列车和镜接客车操控性能的一小部分有意义。0另外,试验结果仅适用于同一型式车辆单元组成的列车,而不能用以描述各车辆单元的行驶特性。最后,由于重型货车列车的变型数量很大,任一货车列车都是唯一的,因此试验结果仅对试验车辆或列车有效,不能将其转移到类似的汽车列车上,特别是重型货军列车。N / 飞/ GB/T 25972010/ISO 14791
6、:2000 道路车辆重型商用汽车列车和饺接客车横向稳定性试验方法1 范围本标准规定了重型商用汽车列车、货车与中置轴挂车组成的列车以及按接客车的横向稳定性试验方法。本标准适用于总质量超过3.5 t的货车和挂车,以及总质量超过5t的钱接客车,即依据GB/T 15089划分的陀、陀、03、04和M3类汽车。试验方法中规定的驾驶操作不完全代表真实的行驶状况,但有助于评定重型汽车列车的横向稳定性。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文
7、件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 3730.1 2001 汽车和挂车类型的术语和定义CISO/WD3833: 1999 , MOD ) GB/T 3730.2-1996道路车辆质量词汇和代码CidtISO 1176:1990) GB/T 15089 -2001 机动车辆及挂车分类ISO 8855: 1991 道路车辆汽车动力学和行驶稳定性词汇ISO 9815: 1992 乘用车列车横向稳定性试验3 术语和定义3.1 3.2 3.3 3.4 ISO 8855、GB/T3730. 1中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。车辆单元vehicIe unit 单独
8、运行的刚性(非伎接)车辆元素,或刚性(非伎接)车辆元素与一辆或多辆刚性元素较接的组合。例如牵引车、半挂车、半挂车联接架等。后部放大系数rearward amplification 在规定的驾驶操作过程中,随动车辆单元运动变量的峰值与第一车辆单元运动变量的峰值之比。轨迹偏移量。fftracking车辆前轴中线点轨迹与车辆其他部分中线点轨迹间的横向偏移量。注1.见8.3中关于轨迹偏移茸的确定方法。注2:在单车道变换驾驶操作过程中,车辆部分结构的轨迹与车辆原预定轨迹的偏移量大于前轴轨迹与原预定轨迹的偏移盐时,则称在该点,车辆部分结构的轨迹过冲前轴轨迹飞反之,则称在该点,车辆部分结构的轨迹欠冲前轴轨迹
9、。零阻尼车速zero-damping speed 汽车列车自由横摆运动阻尼系数为零时的速度。1 GB/T 25979-20 1 O/ISO 14791 :2000 3.5 3.6 3. 7 参考阻尼车速reference-damping speed 汽车列车自由横摆运动阻尼系数为0.05时的速度。中线点cenreline poin 水平面与研究对象Z对称平面交线上的点,该点垂直位于研究对象的纵向参考位置下方。注:对于车轴,纵向参考位置为车轮的旋转轴线。其他研究对象,应说明纵向参考位置。横摆接接角yaw-ariculaion angl 在随动车辆单元坐标系中,前部车辆单元坐标系中X轴的横摆角,即
10、两车辆单元坐标系中X轴间具有极性的夹角,其极性取决于在随动车辆单元坐标系中前部车辆单元的旋转方向。注:横摆饺接角通常为相邻车辆单元间的夹角,但也可为不相邻车辆单元间的夹角。、4 试验目的试验的主要目的是测定重型商用汽车列车和赞接客车的横向稳定性。横向稳定性的特征参数为:侧向加速度后部放大系数和横摆角速度后部放大系数:动态轨迹偏移量;零阻尼车速;一一横摆阻尼,包括模态信息。以上4个参数中,2个后部放大系数和动态轨迹偏移量与受迫响应特性相关;苓阻尼车速和横摆阻尼,与自由响应特性相关。2 试验应测量的参数包括:-一转向盘转角;纵向车速;一一第一车辆单元的横摆角速度和最后车辆单元的横摆角速度;十二位于
11、或低于前轮中心高度处的第车辆单元前轴的侧向加速度,最后车辆单元质心处的侧向加速度;车辆单元间的伎接角度或较接角速度;汽车列车轨迹偏移最大的车轴的轨迹偏移量。为了深入理解汽车列车的行驶特性,还希望测量如下参数:一一-各车辆单元质心处的侧向加速度;一各车辆单元的横摆角速度E十二各车辆单元的侧倾角,尤其是最后轴上方的侧倾角;一一各车辆单元最后轴的侧向速度或侧偏角;一一各车辆单元的动态轮荷;-一一汽车列车各轴的侧向速度;汽车列车轨迹偏移最大点(车轴除外)的轨迹偏移量;汽车列车的横向稳定性特征参数依据以下试验方法测定:伪随机输入;二一单车道变换;一一一脉冲输入。伪随机输入试验用以测定最大后部放大系数,该
12、试验方法可以测定基于频率的后部放大系数的完GB/T 25979-20 1 O/ISO 14791 :2000 整信息。通过单车道变换试验可以确定在规定的驾驶操作条件下的后部放大系数和动态轨迹偏移量。单车道变换可以通过单一正弦转向盘转角输入或沿特定线路(该路线可以产生单A正弦侧向加速度输入)行驶实现。注:通过伪随机输入方法和单享道变换方法测得的后部放大系数是不同的,两种测茧方法有本质的区别。伪随机输入方法旨在得到频域范围内系统增益的全部表现,而单车道变换方法仅测定试验中由特定车道变换产生的分布频率造成的系统复合增益。而且,两种车道变换方法所测得的结果应有所不同,因为两种情况下转向输入的频率内容不
13、同。对于转向盘转角输入车道变换方法,转向角输入是确定的;而对于路线跟踪变换车道方法,侧向加速度输入是确定的。第干种方法中,侧向加速度取决于汽车列车的动态特性和转向系统特性,例如甩尾和随动性;第二种方法中,转向盘转角同样也取决于汽车列车的动态特性和转向系统特性。这样导致两种方法测得的系统复合增益是不同的。脉冲输入试验用以测定零阻尼车速、横摆阻尼、横摆角速度比。伪随机输入试验数据分析应在频域内进行,其他所有数据分析应在时域内进行。选取的试验方法应在基本参数表(见附录A)和试验结果的表述(见附录B)中注明。5 仪器设备5. 1 概述采用适合的传感器对第4章中所列变量进行测量,并采用具有时基的多通道数
14、据记录设备记录测量数据。表1列出了传感器和记录设备的典型工作范围和推荐的最大误差。表1测量变量、典型工作范围和推荐的最大误差变i主典型工作范围推荐的系统最大误差转向盘转角士180。士2。纵向车速035 m/s 士0.3m/s 侧向加速度土15m/s2 士0.15m/s2 车辆单元间的佼接角:f30。:1:0.3。饺接角速度士500/s:1: 0.50/s 横摆角速度士500/s土0.50/s相对前轴中线点轨迹的各车轴中线点的侧向位移士10m :1: 0.05 m 轮荷。至额定轴荷总量程值的:1:2%侧倾角士15。:1: 0.20 侧向速度士10m/s 士0.2m/s 侧偏角土10。:1:0.5
15、。表1中所列的某些测量变量的传感器既不易获得又不常用,许多试验设备需要使用者自己开发。对于开发的非标仪器,如果系统误差超过了推荐的最大值,则实际情况和系统误差应在基本参数表中注明。5.2 传感器的安装试验所需变量即可直接测量也可间接测量。若传感器不能直接测量所需变量,可对传感器信号进行适当的线位移和角位移修正以达到所需的精度水平。测量侧向加速度的传感器应安装在簧载质量上。此外,若第一车辆单元的前轴是实心轴,则测量该轴侧向加速度的传感器可安装在此轴上。在这种情况下,传感器将被安装在位于或低于车轮中心的位置,并且对于该传感器发出的信号不需修正与侧倾相关的误差。3 5.3 信号处理5.3. 1 概述
16、试验相关的频率范围为:0Hz至最大使用频率fmax Hz(f max = 2 Hz)。依据所选择的信号处理方法,即模拟或数字处理,信号处理应符合以下要求。5.3.2 模拟信号处理由全部传感器和记录设备组成的系统带宽应不小于8Hz o 为了进行必要的信号滤波,应使用4阶或以上的低通滤波器。通带宽(f,。处为一3dB)应不小于8 Hz o 0 Hz2 Hz频率范围内的幅值误差应小于士0.5%。所有模拟信号应经滤波器处理,滤波器应具有足够相似的相位特性,确保在时间测量时由滤波器造成的延时差异在精度范围内。注:不同频率内容的模拟信号在滤波时可能引起相移,因此适宜采用5.3. 2所述的信号处理方法。5.
17、3.3 数字信号处理5.3.3.1 模拟信号预处理为了避免混淆,模拟信号数字化之前应进行滤波。因此采用4阶或以上低通滤波器进行滤波。通带宽(fo处为3 dB)应满足:fo5fmaxo抗I昆滤波器在使用频率oHz至fmaxHz范围内的幅值误差应不大于士0.5%。全部模拟信号应采用具有足够相似相位特性的抗混滤波器进行处理,确保在时间测盐时由滤波器造成的延时差异在精度范围内。在数据采集系统中应避免使用附加的滤波器。信号的幅值与其数字化处理有关,幅值误差应小于0.2%。5.3.3.2 数字化采样频率f,应满足:在所有大于fs-fmax的频率范围内,抗混滤波器的衰减应至少为60dBo 为了在相关oHz至
18、fmaxHz频率范围内不超过0.5%的幅值误差,采样频率fs应至少为30fmax 0 5.3.3.3 数字滤波为了对采样后的信号进行滤波,应采用无相移(零相位移动)并符合以下特性要求(见图1)的数字滤披器:一-通带宽范围为oHz2 Hz; 阻带起始频率小于6Hz; 在通带上的滤波增益为1士0.005(100%士0.5%); 在阻带上的滤波增益应小于0.01(1%); 在通带和阻带间的滤披增益应尽可能快速降低。G/T 25979-20 1 O/ISO 14791 :2000 盯DD.D钊滤波增益频率6 Hz 2 Hz 数字滤波器特性图14 GB/T 25979-20 1 O/ISO 14791
19、:2000 6 试验条件6.1 试验道路所有的试验都应在统一的硬路面上进行,路面应干净整沽,且在任意方向5m以内或大于5m以内的坡度不超过2%,车辆行驶轨迹方向25m以内或大于25m以内的坡度不超过1%。作为标准试验条件,推荐采用平整干燥的沥青路面、水泥混凝土路面或高摩擦系数路面。风速不超过5m/s,记录风速和风向。试验路面宽度应不小于8mo在伪随机输入试验中,道路长度应满足能以试验车速行驶至少30s , 试验道路还应包括加速和停车所需路段。汽车列车的横摆阻尼对试验路面的纵向坡度敏感。当路面坡度达到最大允许值0%)时,推荐试验在往返两方向进行,试验结果应按8.4.2中所述方法取平均值。6.2
20、轮胎作为标准试验条件,试验车辆的轮胎应至少磨合行驶200km,而且整个轮胎宽度上圆周面的轮胎花纹深度不应小于初始值的90%。轮胎要按照生产企业的要求存储,且轮胎生产日期距试验时间应不超过两年。试验报告中应注明所有轮胎的生产日期。试验过程中,任一轮胎花纹深度磨损量应不大于2mm,花纹深度和磨损情况应在试验报告中注明。轮胎气压应符合生产企业按照试验车辆配置和环境温度所规定的气压值。冷态气压值允许误差范围不超过规定值的2%。由于轮胎花纹深度对试验结果有明显影响,故在进行车辆对比或轮胎对比试验时,应充分考虑轮胎花纹深度的影响。6.3 车辆运行系统部件检查所有可能影响到试验结果的车辆运行系统部件(如减震
21、器、弹簧以及悬架)是否符合车辆使用说明书的要求,并进行正确调整和紧固。记录检查结果,尤其是与车辆使用说明书存在偏差的数据应记录在基本参数表中。6.4 载荷6.4.1 一般要求试验车辆载荷不允许超过车辆生产企业的最大设计总质量和最大设计轴荷。车辆的轴荷、质心高度、总质量以及横摆转动惯量都影响试验结果。所有的这些参数都应在试验报告中说明。试验时的车辆质心位置和转动惯量应尽可能代表车辆正常使用时的载荷条件。6.4.2 最大载荷最大载荷质量由车辆整车整备质量加上其最大装载质量组成,载荷分配应保证任一轴荷不超过其最大允许值。装载载荷的质心高度和载荷分布应能反映所研究车辆的使用状况,且记录并确定质心位置三
22、维坐标及横摆转动惯量。最大载荷是标准试验条件。6.4.3 最小载荷最小载荷质量由各车辆单元整车整备质量加上仪器设备的质量组成。第一车辆单元质量还应包括驾驶员质量、仪器操作员和观测员的质量。最小载荷是可选试验条件。6.4.4 其他载荷鼓励采用代表特殊运输条件下的其他载荷。7 试验方法7. 1 预热试验前试验车辆应以试验车速预热行驶至少10km。5 GB/T 25972010/ISO 14791 :2000 7.2 试验车速除了7.6中的脉冲输入外,根据车辆的用途,全部试验都应在80km/h、90km/h或100kr时h车速下进行,对最高车速低于80km/h的车辆以最高车速作为试验车速。鼓励在更高
23、车速下进行试验。每次试验时,试验车辆的平均车速相对于目标车速的误差为士2km/h,瞬时车速相对于目标车速的误差为士3km/ho 7.3 侧向加速度在所有试验驾驶操作中,推荐第一车辆单元侧向加速度的最大值为2m/s2,但为了防止最后车辆单元的响应不超过估计倾翻极限的75%,以及不超过轮胎摩擦极限的75%,可以适当降低该侧向加速度值。对于伪随机输入试验,为了确保所有车辆单元的响应为线性模式,可进一步降低该值。推荐逐渐增加侧向加速度,并且在最后车辆单元安装支架以防止侧翻。7.4 伪随机输入以试验车速驾驶试验车辆,并对转向盘施加连续转角输入,直至预先确定的转向盘转角限值。此限值由侧向加速度决定,在该侧
24、向加速度范围内汽车列车各单元具有线性特性。转角输入时,不允许使用任何转向盘转角机械限位装置,因为这会影响转角输入的谐波。转角输入的连续性也很重要,否则转角输入的相对静态时段会严重降低信噪比。转角输入的频率范围应从0.1Hz到实际可行的较高频率(至少应达到1.0 Hz)。为了确保输入信号包含足够的高频成分,转角输入应剧烈。输入频率和振幅应随机多样。为了确保采集足够多的试验数据,数据采集应至少在12min以上(置信区间明显需要较长或较短数据采集时间的情况除外)。理想条件下,试验应连续进行,但考虑到两个实际原因难以实现该操作:首先,试验道路长度不允许连续行驶;第二,用来分析数据的计算机存储容量不足,
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