基于VB 6.0的载荷布置标识曲线绘制程序的设计

2019-07-19 01:47张崇波ChengDongZhangChongbo

北京汽车 2019年3期

程东，张崇波Cheng Dong，Zhang Chongbo

程东1，张崇波2
Cheng Dong1，Zhang Chongbo2

（1. 北京汽车研究所有限公司整车实验室，北京 101300；2. 国家汽车质量监督检验中心（北京顺义），北京 101300）

JT/T 1178.1—2018《营运货车安全技术条件第1部分：载货汽车》标准已正式实施，标准新增加了对载货汽车载荷布置标识曲线配备的强制要求。一方面能够指导车辆生产企业校核车辆允许装载的情况，从而改进设计，另一方面可以指导货运企业合理装载，保证车辆运行安全。从标准要求出发，利用VB 6.0设计了一款程序，能够根据载货车辆参数绘制出载荷布置标识曲线，简化了标准中的绘制方法和流程，节约了绘图时间，提高了检测效率和准确度。

载荷布置标识；曲线绘制；程序设计

0 引言

JT/T 1178.1—2018标准实施，对载货汽车载荷布置标识曲线有强制配置的要求，在依据标准方法检测的过程中，利用Excel等软件进行载荷布置标识曲线绘制较为繁琐，需要先对曲线进行绘制，然后再判断截取。通常情况下，标准的载荷布置曲线由5条曲线组成，在某些情况下由于车辆自身设计原因，实际绘制时，个别曲线无交叉；因此，实际的载荷布置曲线可能仅由3或4条曲线组成，人工做法一般是先绘制5条曲线，然后根据具体情况对5条曲线的相交情况进行判断，再擦除不符合要求的部分曲线，最终得到载荷布置标识曲线，人工处理过程耗时耗力，在实际工作中，为了简化绘制流程，节约时间，利用VB 6.0平台设计了一款载荷布置标识曲线绘制程序，提高了工作效率。

载荷布置标识曲线是以货物质心位置为变量（横坐标）计算最大允许装载质量（纵坐标）的曲线[1]。货运企业在装载时，可以利用此曲线对载荷进行合理装载，使车辆轴荷能够满足车辆安全运行的轴荷要求，对于减少道路安全事故具有重要意义。

1 载荷布置标识曲线绘制原理

载荷布置标识曲线的绘制主要利用力矩平衡原理，以车辆其中一轴作为支点，计算另一轴上的受力情况，通过变换货物的实际位置确定最大允许装载质量。曲线需要满足前轴、后轴（组）的轴荷不超过设计限值，总质量不超过车辆最大允许总质量，转向轴、驱动轴（组）的最小载荷满足设计要求这5个条件。由此可以画出5条曲线，分别是前轴最大承载限值曲线a、后轴（组）最大承载限值曲线b、最大允许装载质量限值曲线c，转向轴最低载荷曲线d以及驱动轴最低载荷曲线e。各条曲线与货物质心位置的函数关系为

式中：各变量符号含义均与标准JT/T 1178.1—2018中相同，并增加了车辆最大允许装载质量max。各变量含义与单位见表1[2]。

表1 参数定义[2]

2 程序设计

为了方便程序设计，先对设计流程进行梳理，分步进行，流程如图1所示。

图1 程序设计流程图

2.1 界面设计

考虑到载荷布置标识曲线绘制需要较多的车辆参数，从程序的易用性出发，便于使用者快速理解各个参数的含义并将车辆参数输入程序，借助VB 6.0的图形界面将各个参数在车辆上的位置用图示的方式标示出来，直接将数据填写至图示位置即可。程序最终界面如图2所示。程序界面主要由两部分组成，输入端和输出端，考虑使用习惯，左边设置为输入端，即车辆参数输入界面，右边设置为输出端，即载荷布置曲线界面。由于程序的专用性，只设置两个命令按钮，分别对应绘制载荷布置曲线功能和保存曲线的功能。

图2 程序界面

2.2 程序运行流程

2.2.1 变量定义及赋值

定义各个车辆参数值的符号和类型，并将输入的车辆参数值赋值给各变量。将界面中显示的各车辆相关参数定义为single（单精度）类型，便于计算。

2.2.2 坐标轴及网格线绘制

根据货箱有效装载长度和最大允许装载质量来确定横、纵坐标轴的最大显示值，横坐标最大值max设置为货箱有效装载长度，纵坐标最大值max设置为最大允许装载质量+1，以便显示曲线完全。利用Line函数语句绘制横、纵坐标轴及网格线。

2.2.3 利用分段函数表示图形

如图3所示，假设载荷布置标识曲线上5条曲线a、b、c、d、e都存在，其交点对应的坐标分别为ea、ac、cb、bd，则可以将纵坐标装载货物质量的函数关系式表示为分段函数，即

2.2.4 利用条件判断语句确定曲线构成

利用式（1）～（5）可以求出ea、ac、cb、bd的表达式分别为

用If语句对ea、bd进行条件判断，带入相关车辆参数计算得到ea，如果ea<0，即曲线e，a在[0，max]内无交点，则令ea=0，即载荷分布曲线上不存在曲线e；如果带入相关参数后求得bd>max，即曲线b，d在[0，max]内无交点，则令bd=max，即载荷分布曲线上不存在曲线d。利用条件判断语句实现自动判断，省去了人工绘制方法中先绘图再根据具体情况修改擦除曲线的步骤，提高了效率。

2.2.5 曲线绘制和符合性判断

利用穷举法以步长0.001绘制载荷布置标识曲线，绘制范围为[0，max]，得到载荷布置标识曲线，由于标准JT/T 1178.1—2018要求直线段的距离即曲线c宜大于0.2m或货箱可装卸长度的10%，可以利用cb和ac的差值来判断该车载荷分布设计是否完善，如果其差值不符合要求，则输出“直线段的距离过短，请对车辆设计进行调整”进行提示，然后绘制载荷分布曲线；如果差值符合要求，则直接绘制曲线。

2.2.6 程序优化

为了便于使用者操作程序，每个参数不仅用图示表达，还添加了参数提示，点击每一个参数名，都会弹出该参数的含义说明。例如点击ST参数，会弹出其详细说明，如图4所示。

图4 参数提示示例

2.2.7 程序测试

为了验证程序绘制图形的准确性，现以两辆某型载货汽车为例进行说明，样车参数见表2。

表2 某型载货汽车参数表

在程序左侧输入两车辆参数，点击绘制载荷布置曲线，均出现提示“直线段的距离过短，请对车辆设计进行调整”，说明车辆载荷分布设计并不完善，有改进的空间。输入样车1参数，程序运行结果如图5所示，输入样车2参数，程序运行结果如图6所示。按照标准JT/T 1178.1—2018中方法在Excel中绘制这两辆样车的载荷布置曲线，所绘制的曲线未删除多余线条，并用虚线表示多余线条，与程序运行结果进行比较，如图7、图8所示，可以发现，两种途径得到的绘制结果并无差异，程序运行结果准确，通过验证。测试过程中程序运行流畅，无错误提示，很好地完成设计目标，可以作为检测的辅助手段，提升工作效率。