拖车挂接装置载荷识别

传统加载方法认为,在拖车挂接装置的球头应该施加来自拖车牵引架重量的向下载荷,而True-Load载荷识别却发现了一个颠覆传统加载认知的现象:拖车在道路上高速行驶时,拖车前部区域受到明显的空气动力载荷作用产生提升力矩,从而在拖车挂接装置上产生向上的力。

结构上的复杂/非线性载荷可进行高精度识别,确定复杂的载荷自由度(FX, FY, FZ)是一个值得重视的工程问题。采用传统的载荷测量技术,不易得到拖车挂接装置上的载荷。尽管挂接处可安装一个3自由度的载荷传感器,但安装载荷传感器的工装需要进行特殊加工,导致了传统的载荷传感器无法获得挂接球位置的载荷,其原因是载荷传感器必须安装在远离球的地方。基于True-Load,无需特别技能,通过测试规划在结构上有效放置应变片,几乎可反算FEA分析师需要的任何载荷。利用True-Load计算这些载荷,每个载荷自由度只需约20美元的2个单向应变片,这是一种确定结构上复杂载荷的便捷、高效方法。

该项目通过True-Load载荷识别发现了一个有趣现象,颠覆了挂接装置传统的直观加载猜想,传统的工程方法是计算拖车的牵引架重量,并将该载荷向下施加到拖车挂接装置上,然而仔细研究True-Load识别得到的载荷时间历程图,就可以看出在驾驶过程的大部分时间内,垂直(FY)载荷是向上作用的。这是因为拖车在道路上高速行驶时,拖车前部区域受到显著的空气动力载荷作用产生提升力矩,从而在拖车挂接装置上产生向上的力。这一点工程师在加载时未必能够考虑到,但True-Load载荷识别结果揭示了这一可能被忽视的现象;当车辆处于静止/接近静止状态时(图示载荷时间历程的最开始部分),拖车挂接装置上的垂向载荷向下,这与拖车挂接装置传统的载荷施加方法一致。