CN116776479A - 一种牵引式厢体的设计方法、装置及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牵引式厢体的设计方法、装置及应用，涉及交通行驶工具节能降耗技术领域，通过对具有牵引前轴和牵引后轴的厢体进行修正设计，即该类型厢体为传统常用厢体，存在支撑轴距影响牵引力大小及能源消耗的问题，通过对厢体的参数确定，确定该重量下厢体的最小牵引力，结合待设计的牵引力与最小牵引力之间的差值，设计支撑点位，构建修正后符合预设牵引力的厢体模型，比对该厢体模型来指导实际厢体的修正方式，从而完成该厢体设计，达到减小牵引动力的目的，实现在相同功率的前提下降低能耗或增加行驶速度的功能。

Description

一种牵引式厢体的设计方法、装置及应用

技术领域

本发明涉及交通行驶工具节能降耗技术领域，尤其是涉及承重厢体的优化模型设计领域，具体而言，涉及一种牵引式厢体的设计方法、装置及应用。

背景技术

传统的交通行驶工具如汽车、火车或者其他行驶器依赖于行走轮达到行驶目的，需要牵引动力克服行走阻力(摩擦力)后顺利进入行驶状态。而上述传统的交通行驶工具在其厢体设计上不够合理，发明人发现经过实践发现，尤其是一个厢体带四轮结构的设计，合理性较差，主要体现在其克服行走阻力时，耗能较大，存在能源高耗的缺陷。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种牵引式厢体的设计方法、装置及应用，通过对厢体的参数进行确定，以降低牵引力、增加行驶速度为目的构建该厢体的带走行功能支撑点位的理论模型，结合理论模型对实际厢体进行修正设计，从而起到节能降耗的目的。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，一种牵引式厢体的设计方法，该厢体具有牵引前轴和牵引后轴，该方法包括以下步骤：获得厢体的重心，重心位置作为厢体的质点位置；基于质点位置对牵引前轴和牵引后轴进行静力学分析，其中，静力学分析主要包括厢体的自重对牵引前轴和牵引后轴的作用力；根据作用力在牵引方向上的分解力获得厢体的最小牵引力，确定最小牵引力与待设计的牵引力的差值；基于差值确定支撑点位，并构建修正后的厢体模型；结合该厢体模型在厢体上设计带走行功能的支撑部件。

在可选地实施方式中，基于差值确定支撑点位包括：确定质点位置在牵引前轴和牵引后轴所在的平面内的质点投影，其中，平面是指牵引前轴和牵引后轴与厢体接触的位置所共同形成的平面；确定质点投影与牵引前轴与厢体接触位置之间距离，记为第一距离，确定述质点投影与牵引后轴与厢体接触位置之间距离，记为第二距离；分析第一距离与第二距离的比例关系；确定每个支撑点位与质点投影的距离。

在可选地实施方式中，厢体模型中，支撑点位的设计范围位于牵引后轴与质点位置之间和/或牵引前轴所在位置与质点位置之间。

在可选地实施方式中，支撑点位有多个，多个支撑点位中包括至少一个位于牵引后轴与质点位置之间、以及至少一个位于牵引前轴与质点位置之间；其中，所有支撑点位与牵引后轴、牵引前轴与厢体接触的位置共面。

在可选地实施方式中，支撑点位有偶数个，偶数个支撑点位均分为两组，一组位于牵引后轴与质点位置之间，另一组位于牵引前轴与质点位置之间，且两组支撑点位关于质点所在的竖轴线对称分布。

在可选地实施方式中，质点位置位于牵引后轴和牵引前轴与厢体接触的位置的中点处。

在可选地实施方式中，支撑部件为带有轮轴的行走轮。

第二方面，一种牵引式厢体的设计装置，该厢体具有牵引前轴和牵引后轴，该装置包括：质点确定模块，用于获得厢体的重心，重心位置作为厢体的质点位置；静力学分析模块，用于基于质点位置对牵引前轴和牵引后轴进行静力学分析，其中，静力学分析主要包括厢体的自重对牵引前轴和牵引后轴的作用力；第一计算模块，用于根据作用力在牵引方向上的分解力获得厢体的最小牵引力，确定最小牵引力与待设计的牵引力的差值；模型构建模块，用于基于差值确定支撑点位，并构建修正后的厢体模型；设计模块，用于结合厢体模型在厢体上设计支撑部件。

在可选地实施方式中，模型构建模块包括：质点投影分析模块，用于确定质点位置在牵引前轴和牵引后轴所在的平面内的质点投影，其中，平面是指牵引前轴和牵引后轴与厢体接触的位置所共同形成的平面；分析模块，用于确定质点投影与牵引前轴与厢体接触位置之间距离，记为第一距离，确定述质点投影与牵引后轴与厢体接触位置之间距离，记为第二距离；分析第一距离与第二距离的比例关系；第二计算模块，用于确定每个支撑点位与质点投影的距离。

第三方面，一种上述牵引式厢体的设计方法在交通行驶工具的应用。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的牵引式厢体的设计方法、装置及应用通过对具有牵引前轴和牵引后轴的厢体进行修正设计，即该类型厢体为传统常用厢体，存在支撑轴距影响牵引力大小及能源消耗的问题，通过对厢体的参数确定，确定该重量下厢体的最小牵引力，结合待设计的牵引力与最小牵引力之间的差值，设计支撑点位，构建修正后符合预设牵引力的厢体模型，比对该厢体模型来指导实际厢体的修正方式，从而完成该厢体设计，达到减小牵引动力的目的，最终实现在相同功率的前提下降低能耗或增加行驶速度的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的牵引式厢体的设计方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的基于差值确定支撑点位的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的牵引式厢体的设计方法的理论模型示意图；

图4为本发明实施例提供的引式厢体的设计系统的框图；

图5为本发明实施例提供的牵引式厢体的设计方法的应用场景图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

实施例1

请参阅图1和图2，本实施例提供的一种牵引式厢体的设计方法，通过对目标厢体进行参数的确定、调整和修正，以使用最终的修正模型对实际厢体进行修正指导，从而达到设计出的厢体相较于之前而言，能够在采用同样牵引动力的前提下，达到更高的输出速度或者在达到同样牵引速度的前提下，实现更低的能耗。具体地，上述厢体具有牵引前轴和牵引后轴，该牵引前轴和牵引后轴主要用于对厢体进行支撑，并方便厢体走行，尤其是适用于两轴四轮的行驶工具，能够大大降低其自身能源消耗，该方法包括：

S10：获得所述厢体的重心，所述重心位置作为所述厢体的质点位置。该步骤首先需要确定目标厢体的重心位置或者质心位置，厢体(除去四个轮子)整体可以看作一个物理上的刚体，如果属于规则或者趋近于规则的情况下，重心位置相对容易确定，如果属于不规则物体，可以采用悬挂法、支撑法、针顶法或者常用软件的内置计算模型确定厢体的重心位置。

需要说明的是，如果对厢体实物进行重心位置的确定，可以采用上述的物理方法，如果对厢体的虚拟模型进行重心位置的确定，一方面可以采用以实际重心位置比对虚拟模型中对应位置来确定重心所在处，另一方面可以采用常用的三位建模软件通过其内置的计算模块来确定其虚拟模型的重心位置。

S20：基于所述质点位置对所述牵引前轴和牵引后轴进行静力学分析，其中，静力学分析主要包括所述厢体的自重对所述牵引前轴和牵引后轴的作用力。

确定重心位置即质心位置后，需要对牵引前轴和牵引后轴与厢体接触位置处进行静态的力学分析，主要考虑厢体对牵引前轴和牵引后轴的作用力和作用效果。需要说明的是，在理论的力学模型中，厢体对两根轴的作用力均为向下的压力(来自厢体的自重，如果有承载物时还包括承载物的重量)，而在实际的场景下，轮轴对厢体的支撑力不可能完美地竖直向上，一方面是受厢体的质心位置影响，越靠近质心位置，轮轴受压的作用效果越明显；另一方面是轮轴的截面并非绝对圆，其与厢体接触的地方始终为靠近质心的一侧，这就导致支撑力(矢量)的方向偏离了竖直方向，需要牵引力的一部分来克服该支撑力的分解力，就导致牵引力功耗变大。而上述静力学分析过程可以采用实际物理法测量计算或者采用力学分析软件来进行作用力的确定，故此不再赘述。

S30：根据所述作用力在牵引方向上的分解力获得所述厢体的最小牵引力，确定所述最小牵引力与待设计的牵引力的差值。

获得厢体对牵引前轴和牵引后轴的作用力后，需要明确该作用力在牵引方向上的分解力大小，此处的分解力指所有分解力的总和，然后获得驱动厢体的最小牵引力，其中，最小牵引力需要克服如分解力和摩擦力(滚动摩擦可忽略不计)等因素来确定。有了厢体实际情况下的最小牵引力，此时与待设计的牵引力进行比较，获得两者之间的差值。如上所述，为了达到节能降耗的目的，待设计的牵引力大小必然小于上述计算出的最小牵引力，而两者的差距幅度则需要根据设计的目的与要求来确定。

S40：基于所述差值确定支撑点位，并构建修正后的厢体模型。

获得上述差值后，进行支撑点位的增加，即如图3所示，在牵引前轴和牵引后轴之间，增加支撑点位，可以对整个厢体的自重进行同步分担，使得原本具有较大压力的牵引前轴和牵引后轴同等减小所述增加支撑点位所受压力的一半，于牵引前轴和牵引后轴而言，其所受厢体作用力变小后，分解力同样变小，那么克服牵引前轴和牵引后轴的行走阻力也同样变小；其次，相对于支撑点位而言，在分担了剩余部分的厢体压力后，由于其靠近质点位置设计，那么其在牵引方向的分解力更小，从而克服的行走阻力更小，最终达到减小牵引动力的目的。

需要说明的是，在一些实施场景下，不考虑牵引后轴与牵引前轴的设计，也可以将两者去掉，仅保留支撑点位，即将牵引后轴与牵引前轴的实际支撑位置朝质点位置进行挪移，可大大降低克服行驶阻力所采用的实际牵引力。例如，假设厢体重两吨，质心离轴平面0.6米，厢体重分解在牵引前轴和牵引后轴的压力就是一吨(乘以重力加速度)，此时重心竖直向下，而实际情况下，支撑力是倾斜的，经过矢量分解后便能获得牵引方向(水平方向)的作用力。在上述假设情况下，得出的大致结果为：轴距为两米时，需克服的水平分解力大于一点五吨(乘以重力加速度)，轴距为四米时，需克服的水平分解力大于三吨(乘以重力加速度)。

以上便是轴距越长，需要马力(牵引力)越大的原因，因此基于本申请的设计方法的描述中可以获得，减小轴距能够减小动力达到同样的输出速度，但实际情况下，为了保留使用空间，不采用减小轴距的方式，而采用上述增加支撑点位的方式，同样能够获得减小动力并达到同样的输出速度的效果。

S50：结合该厢体模型在所述厢体上设计带走行功能的支撑部件。

通过上述厢体模型的构建，在实际厢体的支撑点位上设置支撑部件即完成了厢体的修正设计。当然，该步骤可以通过比对虚拟模型对实际模型进行操作，也可以通过对虚拟模型对另一虚拟模型进行比对操作，在此不作限制，以达到最终的厢体设计模型或者实物为准。

其中，所述的带走行功能的支撑部件主要指带有轮轴的行走轮，一方面可以通过轮轴对厢体进行支撑，另一方面也可以在基面上进行支撑和走行，从而能够有效达到减小牵引动力的目的。当然，在其他可能的实施方式中，支撑部件还有可能非传统规则的圆形轮胎的情况，例如履带、三角轮或者其他多脚轮。

通过以上技术方案，发明人基于对所有厢体模型进行修正，采用能够适用于所有具有牵引前轴和牵引后轴的厢体进行设计，从而达到最终的修正厢体，实现节能减排的目的。当然，基于本发明的构思，并不限制于两轴四轮的厢体形式，对于一轴三轮或者三轴六轮等厢体形式同样适用。

在本实施例中，请再次参阅附图2和附图3，所述基于所述差值确定支撑点位包括以下子步骤：

S401：确定所述质点位置在所述牵引前轴和牵引后轴所在的平面内的质点投影，其中，所述平面是指所述牵引前轴和牵引后轴与所述厢体接触的位置所共同形成的平面。

确定质点位置后，需要获得该质点位置在所述牵引前轴和牵引后轴所在的平面内的质点投影，在规则的厢体构造下，该质点投影可能位于上述平面的中间位置，但在其他实施方式中，该质点投影可能更靠近牵引前轴或牵引后轴，此时再设计支撑点位时需要作出如下考虑。

S402：确定所述质点投影与所述牵引前轴与所述厢体接触位置之间距离，记为第一距离，确定述质点投影与所述牵引后轴与所述厢体接触位置之间距离，记为第二距离。

预先确定上述的第一距离和第二距离，该第一距离和第二距离可直接确定质点投影所在的具体位置，如与牵引前轴和牵引后轴(接触点)的相对位置。

S403：分析所述第一距离与所述第二距离的比例关系。

获取了第一距离和第二距离的实际大小，便确定了质点投影所在位置，然后根据两者比例关系，来确定支撑点位的实际最佳位置。如步骤S404所述。

S404：确定每个所述支撑点位与所述质点投影的距离。

确定的方式可以是例如上述比例小于1时，则证明牵引前轴一侧受压情形或效果更明显，此时需要支撑点位位于牵引前轴一侧且更靠近质点投影来起到较好地节约动力的效果，同时比例远小于1时，便更需要更多个支撑点位位于牵引前轴一侧或者更靠近质点投影。

基于以上描述，本实施例通过以下支撑点位的组合来确定实际可能的情况或者布置情形，具体地：

所述厢体模型中，所述支撑点位的设计范围位于牵引后轴与质点位置之间和/或牵引前轴所在位置与所述质点位置之间。其中，质点位置可以特指质点投影的位置，也可以指质点本身的位置，只是再实际计算中需要代入不同的计算关系而已。上述方案表示，支撑点位可以全部在牵引前轴和质点(投影)位置之间，也可以全部在牵引后轴和质点(投影)位置之间，还可以同时在牵引前轴和质点(投影)位置之间及牵引后轴和质点(投影)位置之间，适用质点或者重心偏离厢体中线的场景。

此外，所述支撑点位有多个，多个所述支撑点位中包括至少一个位于所述牵引后轴与质点位置之间、以及至少一个位于所述牵引前轴与质点位置之间；其中，所有支撑点位与牵引后轴、牵引前轴与厢体接触的位置共面。以上技术方案表示，质点或者重心未过分偏离的情况下，质点投影两侧均设置支撑点位，每侧均设置一个或者多个，可根据实际情况确定，但所有支撑点位与牵引后轴、牵引前轴与厢体接触的位置共面，避免因不共面而克服其他作用力的情形，使得牵引力的减小效果不是最佳范围。

当然，作为本实施例的优选，所述支撑点位有偶数个，偶数个支撑点位均分为两组，一组位于牵引后轴与质点位置之间，另一组位于所述牵引前轴与质点位置之间，且两组所述支撑点位关于所述质点所在的竖轴线对称分布，即表示两侧的支撑点位对称布置，尤其适用于目前趋近于对称厢体的结构，能够起到较佳的牵引力降低的效果。需要说明的是，在制作工艺可能的情况下，所述质点(投影)位置位于牵引后轴和牵引前轴与厢体接触的位置的中间处，结合上述描述，此场景下能够起到更佳的行驶阻力克服效果，此处若是指质点位置作为描述，那么中间处指牵引后轴和牵引前轴与厢体接触的位置的中点所在的竖直平面，此处若是指质点投影位置作为描述，那么中间处指牵引后轴和牵引前轴与厢体接触的位置的中点处。

以上仅示出了一些支撑点位的设计方式，结合实际情况，可以调整支撑点位的数量、位置等，尤其是结合设计可能，支撑点位变多后是否存在相互运动干涉的可能，或者实际靠近质点位置过近后存在相互运动干涉的可能。虽然上述实施方式为本发明实施例揭示的内容，但是并不妨碍他人基于该设计原理在不付出创造性劳动的前提下作出等同替换，或者对他人的在后设计进行理论指导。

实施例2

请参阅图4，本实施例提供的一种牵引式厢体的设计装置，该厢体具有牵引前轴和牵引后轴，该装置包括：

质点确定模块，用于获得所述厢体的重心，所述重心位置作为所述厢体的质点位置。

确定目标厢体的重心位置或者质心位置，厢体(除去四个轮子)整体可以看作一个物理上的刚体，如果属于规则或者趋近于规则的情况下，重心位置相对容易确定，如果属于不规则物体，可以采用常用软件的内置计算模型确定厢体的重心位置。需要说明的是，对厢体的虚拟模型进行重心位置的确定，一方面可以采用以实际重心位置比对虚拟模型中对应位置来确定重心所在处，另一方面可以采用常用的三位建模软件通过其内置的计算模块来确定其虚拟模型的重心位置。

静力学分析模块，用于基于所述质点位置对所述牵引前轴和牵引后轴进行静力学分析，其中，静力学分析主要包括所述厢体的自重对所述牵引前轴和牵引后轴的作用力。

确定重心位置即质心位置后，需要对牵引前轴和牵引后轴与厢体接触位置处进行静态的力学分析，主要考虑厢体对牵引前轴和牵引后轴的作用力和作用效果。需要说明的是，在理论的力学模型中，厢体对两根轴的作用力均为向下的压力(来自厢体的自重)，而在实际的场景下，轮轴对厢体的支撑力不可能完美地竖直向上，一方面是受厢体的质心位置影响，越靠近质心位置，轮轴受压的作用效果越明显；另一方面是轮轴的截面并非绝对圆，其与厢体接触的地方始终为靠近质心的一侧，这就导致支撑力(矢量)的方向偏离了竖直方向，需要牵引力的一部分来克服该支撑力的分解力，就导致牵引力功耗变大。上述过程可以采用力学分析软件来进行作用力的确定，故此不再赘述。

第一计算模块，用于根据所述作用力在牵引方向上的分解力获得所述厢体的最小牵引力，确定所述最小牵引力与待设计的牵引力的差值。

获得厢体对牵引前轴和牵引后轴的作用力后，需要明确该作用力在牵引方向上的分解力带下，此处的分解力指所有分解力的总和，然后获得驱动厢体的最小牵引力，其中，最小牵引力需要克服如分解力和摩擦力等因素来确定。有了厢体实际情况下的最小牵引力，此时与待设计的牵引力进行比较，获得两者之间的差值。如上，为了达到节能降耗的目的，待设计的牵引力大小必然小于上述计算出的最小牵引力，而两者的差距幅度则需要根据设计的目的与要求来确定。

模型构建模块，用于基于所述差值确定支撑点位，并构建修正后的厢体模型。

获得上述差值后，进行支撑点位的增加，即如图3所示，在牵引前轴和牵引后轴之间，增加支撑点位，可以对整个厢体的自重进行同步分担，使得原本具有较大压力的牵引前轴和牵引后轴同等减小增加支撑点位所受压力的一半，于牵引前轴和牵引后轴而言，其所受厢体作用力变小后，分解力同样变小，那么克服牵引前轴和牵引后轴的行走阻力也同样变小；其次，相对于支撑点位而言，在分担了剩余部分的厢体压力后，由于其靠近质点位置设计，那么其在牵引方向的分解力更小，从而克服的行走阻力更小，最终达到减小牵引动力的目的。

设计模块，用于结合所述厢体模型在所述厢体上设计支撑部件。

通过上述厢体模型的构建，在实际厢体的支撑点位上设置支撑部件即完成了厢体的修正设计。当然，该步骤可以通过比对虚拟模型对实际模型进行操作，也可以通过对虚拟模型对另一虚拟模型进行比对操作，在此不作限制，以达到最终的厢体设计模型或者实物为准。

其中，所述的带走行功能的支撑部件主要指带有轮轴的行走轮，一方面可以通过轮轴对厢体进行支撑，另一方面也可以在基面上进行支撑和走行，从而能够有效达到减小牵引动力的目的。当然，在其他可能的实施方式中，支撑部件还有可能非传统规则的圆形轮胎的情况，例如履带、三角轮或者其他多脚轮。

在本实施例中，所述模型构建模块包括：

质点投影分析模块，用于确定所述质点位置在所述牵引前轴和牵引后轴所在的平面内的质点投影，其中，所述平面是指所述牵引前轴和牵引后轴与所述厢体接触的位置所共同形成的平面。

确定质点位置后，需要获得该质点位置在所述牵引前轴和牵引后轴所在的平面内的质点投影，在规则的厢体构造下，该质点投影可能位于上述平面的中间位置，但在其他实施方式中，该质点投影可能更靠近牵引前轴或牵引后轴，此时再设计支撑点位时需要作出如下考虑。

分析模块，用于确定所述质点投影与所述牵引前轴与所述厢体接触位置之间距离，记为第一距离，确定述质点投影与所述牵引后轴与所述厢体接触位置之间距离，记为第二距离；分析所述第一距离与所述第二距离的比例关系。

预先确定上述的第一距离和第二距离，该第一距离和第二距离可直接确定质点投影所在的具体位置，如与牵引前轴和牵引后轴(接触点)的相对位置。获取了第一距离和第二距离的实际大小，便确定了质点投影所在位置，然后根据两者比例关系，来确定支撑点位的实际最佳位置。

第二计算模块，用于确定每个所述支撑点位与所述质点投影的距离。

确定的方式可以是例如上述比例小于1时，则证明牵引前轴一侧受压情形或效果更明显，此时需要支撑点位位于牵引前轴一侧且更靠近质点投影来起到较好地节约动力的效果，同时比例远小于1时，便更需要更多个支撑点位位于牵引前轴一侧或者更靠近质点投影。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述事实和方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，涉及的程序或者所述的程序可以存储于一计算机所可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：此时引出相应的方法步骤，所述的存储介质可以是ROM/RAM、磁碟、光盘等等。

实施例3

本实施例体提供了一种将实施例1所述的牵引式厢体的设计方法或者实施例2所述的设计装置在交通行驶工具的应用，例如在汽车(轿车、工程车)、火车(动车、高铁)等方面的应用。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种牵引式厢体的设计方法，其特征在于，该厢体具有牵引前轴和牵引后轴，该方法包括以下步骤：

获得所述厢体的重心，所述重心位置作为所述厢体的质点位置；

基于所述质点位置对所述牵引前轴和牵引后轴进行静力学分析，其中，静力学分析主要包括所述厢体的自重对所述牵引前轴和牵引后轴的作用力；

根据所述作用力在牵引方向上的分解力获得所述厢体的最小牵引力，确定所述最小牵引力与待设计的牵引力的差值；

基于所述差值确定支撑点位，并构建修正后的厢体模型；

结合该厢体模型在所述厢体上设计带走行功能的支撑部件。

2.根据权利要求1所述的牵引式厢体的设计方法，其特征在于，所述基于所述差值确定支撑点位包括：

确定所述质点位置在所述牵引前轴和牵引后轴所在的平面内的质点投影，其中，所述平面是指所述牵引前轴和牵引后轴与所述厢体接触的位置所共同形成的平面；

确定所述质点投影与所述牵引前轴与所述厢体接触位置之间距离，记为第一距离，确定述质点投影与所述牵引后轴与所述厢体接触位置之间距离，记为第二距离；

分析所述第一距离与所述第二距离的比例关系；

确定每个所述支撑点位与所述质点投影的距离。

3.根据权利要求1所述的牵引式厢体的设计方法，其特征在于，所述厢体模型中，所述支撑点位的设计范围位于所述牵引后轴与所述质点位置之间和/或所述牵引前轴所在位置与所述质点位置之间。

4.根据权利要求3所述的牵引式厢体的设计方法，其特征在于，所述支撑点位有多个，多个所述支撑点位中包括至少一个位于所述牵引后轴与质点位置之间、以及至少一个位于所述牵引前轴与质点位置之间；其中，所有支撑点位与所述牵引后轴、所述牵引前轴与所述厢体接触的位置共面。

5.根据权利要求4所述的牵引式厢体的设计方法，其特征在于，所述支撑点位有偶数个，偶数个所述支撑点位均分为两组，一组位于所述牵引后轴与质点位置之间，另一组位于所述牵引前轴与质点位置之间，且两组所述支撑点位关于所述质点所在的竖轴线对称分布。

6.根据权利要求3或5所述的牵引式厢体的设计方法，其特征在于，所述质点位置位于所述牵引后轴和所述牵引前轴与所述厢体接触的位置的中间处。

7.根据权利要求1所述的牵引式厢体的设计方法，其特征在于，所述支撑部件为带有轮轴的行走轮。

8.一种牵引式厢体的设计装置，其特征在于，该厢体具有牵引前轴和牵引后轴，该装置包括：

质点确定模块，用于获得所述厢体的重心，所述重心位置作为所述厢体的质点位置；

静力学分析模块，用于基于所述质点位置对所述牵引前轴和牵引后轴进行静力学分析，其中，静力学分析主要包括所述厢体的自重对所述牵引前轴和牵引后轴的作用力；

第一计算模块，用于根据所述作用力在牵引方向上的分解力获得所述厢体的最小牵引力，确定所述最小牵引力与待设计的牵引力的差值；

模型构建模块，用于基于所述差值确定支撑点位，并构建修正后的厢体模型；

设计模块，用于结合所述厢体模型在所述厢体上设计支撑部件。

9.根据权利要求8所述的牵引式厢体的设计装置，其特征在于，所述模型构建模块包括：

质点投影分析模块，用于确定所述质点位置在所述牵引前轴和牵引后轴所在的平面内的质点投影，其中，所述平面是指所述牵引前轴和牵引后轴与所述厢体接触的位置所共同形成的平面；

分析模块，用于确定所述质点投影与所述牵引前轴与所述厢体接触位置之间距离，记为第一距离，确定述质点投影与所述牵引后轴与所述厢体接触位置之间距离，记为第二距离；分析所述第一距离与所述第二距离的比例关系；

第二计算模块，用于确定每个所述支撑点位与所述质点投影的距离。

10.一种将权利要求1-7中任意一项权利要求所述的牵引式厢体的设计方法在交通行驶工具的应用。