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多年来,随着地震、泥石流等自然灾害的频繁发生,使得进入灾区的路况复杂,不仅需要高机动性,通过性和稳定性的运输车辆,还需要具有越野能力并能够对道路进行清理等工作(如挖、装、钻)的车辆,国内外的众多研究人员,一直致力于设计和研究能够行驶在复杂非结构地形下的具有良好越障能力和稳定性的车辆行驶系统。基于此,本文结合校企合作项目“面向复杂非结构地形轮式越野工程车辆开发”,以国家高技术研究发展计划“863”计划为技术支持,设计研究了具有二自由度铰接车体的越野车辆,它能够通过改变自身的车体姿态,在非结构复杂地形环境中,仍能够保持良好的地形通过能力和抗倾翻性能。该铰接越野车由前车体、后车体和二自由组合铰组成,使前后车体能够实现两个方向的自由旋转,同时降低了车架的扭转刚度,整车的越野能力也得到了大幅的提高。越障时,由于铰接越野车的前后车体能够随着地形的改变而被动的适应环境,使得各部分质心的运动状态是不断变化的。在复杂非结构地形下,铰接越野车需要保持良好的越障稳定性,尤其体现在侧向抗倾翻稳定性方面。本文从整体式车架的稳定性分析入手,对设计研究的铰接越野车进行稳定性的初步分析。首先对该铰接越野车在台阶,凸台,壕沟的地形下行驶时的越障条件进行了分析,当铰接越野车越过障碍时,根据失稳方向的不同,对纵向和横向倾翻及侧滑进行了静态描述,总结出了铰接越野车在相对平滑环境下的通过条件。研究铰接越野车的倾翻特性,需要建立其侧向倾翻的动力学模型,在复杂非结构地形下,铰接越野车在越障过程中的姿态,受到前后车体的初始侧倾角、转向角等因素的影响。在只考虑前后车体的横摆、侧倾及相对转动等因素的影响下,建立了铰接越野车的侧向倾翻动力学模型。通过静态稳定性分析方法,利用空间坐标系,对铰接越野车的质心与转向角、坡度角的关系进行了描述,当铰接越野车进入到临界倾翻状态时,以车辆倾翻的稳定度为稳定指标,对前后车体及整车的稳定性分别进行分析。分析了铰接越野车的失稳过程,并以此为基础对影响前车体及整车的稳定性的因素进行了仿真实验验证,总结出铰接越野车在低速越障时前后车体及整车稳定性的变化规律。对铰接越野车进行了在复杂非结构地形下的越障实验,通过对其实验数据的采集,可以看出这种独特设计的车体结构具有很强的越野性能。