挂车在运输过程中，经常会遇到加速、制动、转弯、摇摆、颠簸、倾斜等工况，可能造成货物在挂车上的滑移和倾倒，或者造成货物滑移后使车辆失稳。这里把由于外力作用使货物偏离原装载位置的现象称为货物在挂车上的失效。为了防止失效发生，确保在正常运输条件下货物与车体之间不发生任何形式的相对位移，应在装载后将货物与挂车进行牢固的绑扎加固。
大件运输所遇到的货物质量、尺寸、形状差别很大,导致货物在挂车上失效的力和失效的形式也有很大的差别，因此，常常需要根据每次运输的不同情况进行专门的绑扎设计。
第一、使货物在挂车上失效的力
一、货物的制动惯性力
1. 制动惯性力定义
车辆行驶中进行制动，车辆减速将使货物产生制动惯性力。制动惯性力作用于货物的重心，方向指向前进方向，使货物产生前滑或前倾的趋势。运输中紧急情况随时可能发生，因此车辆驾驶员可能在各种车速下以最大脚力踩下制动踏板进行紧急制动，因此绑扎加固计算中应考虑车辆紧急制动情况下的惯性力。
紧急制动惯性力很大，是货物在挂车上纵向失效的主要原因。
2. 最大制动减速度
首先，紧急制动时的最大制动减速度取决于车轮制动器的最大制动力矩。当驾驶员踩下制动踏板，制动气室起作用，使车轮制动器内的制动摩擦片被压紧时，车轮受到了制动力矩作用，车轮有抱死滑移的趋势，这时车轮与地面之间有摩擦力会与制动力矩相平衡，此摩擦力为水平方向，指向为前进的反方向，即为地面制动力。
由于制动力是摩擦约束力，因此，制动力的最大值不能超过附着力（即摩擦力）。附着力为车轮对地面的正压力与路面附着系数的乘积。
现在，也有挂车制造商为了防止在轴载较小时出现车轮抱死滑移造成车辆侧滑,在制动气路上安装了感载阀，利用悬架液压缸油压作为参照，控制进人制动气室的气压，以挂车轴载调整车轮制动器最大制动力矩的情况。这将使挂车的最大制动减速度在荷载较轻时取决于感载阀所控制的最大制动减速度。感载阀既要防止车轮抱死滑移，还要保证有尽可能大的制动减速度，因此感载阀必然要在挂车轴载较轻的情况下，控制车轮制动器产生接近附着力的最大制动力，这时的制动减速度应接近于车辆抱死滑移时的制动减速度。
3. 道路附着系数
道路附着系数即为轮胎和路面之间在一定运动状态下的最大摩擦力。如前所述，在挂车轴载较轻时道路附着系数常常决定了最大制动减速度。
道路附着系数与路面的材料和状况有关，而且还与车轮的运动状况，即滑动情况有关。轮胎在制动过程中可能出现纯滚动，或边滚动边滑动，或完全滑动的情况。把单位制动距离内滑动部分所占的百分比称为滑动率，轮胎的附着系数与滑动率有关。
4. 很低车速下的制动减速度
有时，需要在工地现场和码头进行质量很大货物的短途倒运，挂车行驶速度可以控制在很低的范围内，如果按照前述的最大制动减速度进行设计则可能产生过度绑扎，有必要探讨在很低车速下最大制动减速度的大小问题，先了解车辆在制动全过程中减速度的变化规律。
在较高车速下进行制动，牵引式全挂车组在整个制动过程中减速度的变化曲线，是经过简化后的曲线。需要说明的是，紧急制动过程时间很短，冲击能量很大,制动过程常伴随着车辆部件的变形和振动，牵引车和挂车之间的连接销间隙引发的高频振动，车轮制动器在制动过程中制动片发热对制动效能也有影响等，因此制动减速度曲线会有差异，有时会有较大的高频振荡波伴随。为了估算方便，常滤掉一些能量很小的高频曲线并以分段的直线代替，代替后应保证其结果是偏于安全的。
为驾驶员紧急制动后，制动器摩擦片在制动气室的推动下，从开始接触制动毂瞬间，直到所有车轮发挥最大制动力的时间，称为制动器生效时间。该时间一方面取决于驾驶员踩制动踏板的速度，还取决于所有制动气室的同步程度和制动器的结构形式。
为车轮停驶后挂车上部纵向来回摆动到完全静止的时间。挂车制动时，由于车货惯性力和制动力所组成的力矩的作用，挂车上部相对于车轮触地点向前倾斜，在车轮停驶后制动惯性力消失，挂车上部在车体弹性力和惯性的交替作用下来回摆动。
二、道路纵坡对货物产生的纵向作用力
1. 纵向作用力
当挂车行驶在角度为7的纵坡上，由于挂车纵向很长，可忽略前、后轮胎变形不同对车体纵倾的影响，车体上平面纵倾角也为7。
2. 等效加速度
如果将以等效的加速度表述，则该加速度所造成的惯性力方向为前进方向。
三、车体横向倾斜对货物产生的横向作用力
1. 车体横倾角对货物的作用力
在习惯的绑扎校核中，通常是以水平状态的摩擦约束力作为货物所受到摩擦力计算，如果沿用这种校核方法，为了使计算中所需要的绑扎力值不减小，则货物所受到的横向外力就要增加上摩擦约束力的减小值。
2. 车体最大横倾角的确定
在正常运输条件下，挂车的车体横倾角与运输道路和车辆情况有关，受到道路横坡、轮胎变形、悬架液压储能器和车体横向调平等因素的影响，在不同运输条件下车体上平面的最大横倾角不同。应以运输途经最不利的道路情况确定车体最大横倾角。
在运输稳定性分析中，将车体横向稳定性的评价标准按照挂车控制方法和道路条件的不同分为了多个级别，对应每个级别，均可计算出运输时车体可能 的最大横倾角也胃可根据运输时的条件，绑扎应保证车辆在稳定性足够的情况下不首先发生绑扎失效，换句话说，当挂车已横倾至稳定性失效状态时，再牢固的绑扎也失去了意义。
3. 等效加速度
四、车体的垂向加速度及影响
一般正常运输条件下，由于垂向加速度作用使货物与车体垂向分离的可能性不大，而主要影响是造成货物对车体正压力减小,继而使车体和货物间的摩擦力减小，当货物受到水平纵向力和横向力作用时,可能造成货物在挂车上的纵向或横向失效。
1. 垂向加速度作用形式
车辆通过一定道路竖曲线半径的路面会由于离心力产生持续一段时间的垂向加速度，但由于道路竖曲线半径较大，这种持续的垂向加速度可以忽略不计。
另外一种垂向加速度为车辆通过颠簸、坑洼路面时所引起的振动加速度,受车体自身振动固有频率的影响，其特点是在一定频率下加速度值正负交替变化。在振动加速度作用下，货物和车体间的摩擦力也呈现出减小和增加的交替变化，当受到水平力作用的货物因摩擦约束力减小在车体上开始产生运动时，很快会被加大的摩擦约束力阻止。对货物的影响与摩擦约束力等值持续作用形式下的加速度不同，需要采用动力学分析方法研究。
2.振动加速度频率和值
液压平板挂车一个液压回路内有多个悬架，同时挂车框架也具有弹簧减振作用，是一多自由度振动系统，振动固有频率受到车身框架弹簧刚性、轮胎弹簧刚性和悬架间相互作用的影响。
3.对绑扎加固的影响
实际上，由于货物和车体间通常都以木板或橡胶板作为摩擦材料，具有一定的柔性，货物的微小摆动仅会造成材料的切向变形，通常并不会造成货物真正的滑动。
4. 结论
由以上分析可知，当水平加速度所形成的惯性力大于动态情况下的最小摩擦约束反力，
应考虑垂向加速度对货物水平纵向和横向失效的影响。由于垂向加速度的影响最终可归结为对绑扎索具的动荷载率，因此在利用货物受力平衡计算绑扎力时可先不考虑垂向加速度的影响，而在绑扎索具的强度校核时以动载系数的形式计人材料的安全系数即可。
五、运输三维冲击加速度值
实际应用中为了方便，常常将各方向上力对货物的作用以等效的加速度值来描述，一些与加速度无关的作用力如坡道上的下滑力等也被转化为加速度。根据牛顿第二定律公式, 加速度即可看作单位质量货物所受作用力，直观地反映了作用力的强度。
第二、细扎系绾的计算与絞轅
一、货物在挂车上的失效形式
货物在挂车上受到力作用后的失效形式与货物特征和货物在车体上的装载方式有关。
二、静定绑扎系统的计算与校核
由于货物的刚性远大于索具的刚性，因此在绑扎计算中可假设将货物看做刚体。
当一个绑扎系统各索具的长度相同、材料弹性模量相同（同为钢丝绳,或链条，或化纤绑扎带），沿货物重心横向、纵向对称布置，0町2坐标系一个象限内的所有绑扎索具与坐标平面具有相同的夹角时,则在货物的前、后、左、右分别可以用一根角度和长度相等的合索具代替 同侧的所有索具，通过建立货物的受力平衡方程求出各索具的受力受力计算与各索具在受力状态下的变形无关,因此该绑扎系统为静定绑扎系统。
当大件货物尺寸较小，货物和挂车上的绑扎点位置合适时，可采用同侧索具等长度等角度绑扎，绑扎为静定绑扎系统。静定绑扎系统计算简单，且同方向各索具具有相同的负荷率，应优先采用。
静定绑扎系统模型中各侧均采用对称的多索具绑扎，是为了防止在绑扎力生效时货物发生水平转动。模型中将各索具位于纵向或横向铅垂平面内是为了方便分析，当实际绑扎与此不相符时，可采用角度折减的方法解决。
由于索具只能承受拉力，则在纵向、横向加速度作用下分别只有一侧的索具因受拉力而起作用。
由于纵向、横向各绑扎索具长度和材料弹性模量相同，所以同向起作用的各索具具有相同的工作应力，则绑扎系统在纵向、横向所提供的绑扎力和力矩分别为纵向、横向各索具的力和力矩之和。
以下将按照不同的货物失效形式建立绑扎系统的受力平衡方程。绑扎系统中的货物受力将采用由水平纵向加速度和水平横向加速度a,.确定的方法。由于加速度 中已经包含了车体纵向和横向倾斜的影响，因此在受力分析时，将挂车置于水平位置。
1.防货物纵向滑移绑扎的计算与校核
2.防货物纵向倾倒绑扎的计算与校核
3.防托架纵向倾倒绑扎力计算
三、超静定绑扎系统的计算机解析方法
如果在同一个方向约束货物的绑扎索具有2根以上，且各索具的规格、绑扎角度不完全相同时，绑扎索具受力仅仅根据货物受力平衡方程难以解得，还要考虑各绑扎索具受力后的变形，需要根据变形关系补充建立额外方程求解，绑扎属于超静定系统。这就使得绑扎的计 算变得复杂。
计算机有运算速度快的特点，则可根据计算机程序语言特点，建立货物逐渐加大位移，直至位移状态下的绑扎约束力与失效力相平衡的循环计算方法，解决复杂情况下的超静定绑扎问题。经计算机运算测试，数秒即可得出结果,计算速度可以接受。
1. 计算模型
建立在一个方向上有多个索具约束货物的 绑扎系统。同侧共有n个索具，其中第i个索具与^平面的夹角为/3,与^平 面的夹角为a。车辆沿*轴的负方向向前行驶。当车辆处于匀速行驶状态时，货物与车板平面处于相对静止的状态。
在实际中，货物下方多衬垫有橡胶板或木板，货物在受到水平惯性力作用后自身也会发生变形，因此货物有时不会发生模型中所描述的滑移，而是以轻微摆动的形式出现。
2. 不同的绑扎方法效果分析
在一个货物上同时采用了不同角度、长度的绑扎索具，各索具的绑扎效果将会不同。
四、摩擦因数的确定
货物和车体间的摩擦因数p对绑扎系统影响很大，需要进行研究。
（1）摩擦因数取决于摩擦副的材料情况。一般情况下，为了增加摩擦因数，常在车体上垫木板或橡胶板。运输时的工作条件和试验条件不同，车体表面有时潮湿，有时局部有油污或灰尘，表面也不十分平整，因此应该考虑一定的摩擦安全系数。
（2）根据摩擦经典理论，现代摩擦理论认为,摩擦力产生于同体表面微凸起部分的相互啮合和分子间黏合，随着正压力的增加，两个固体间微观触点增多，真实接触面积加大，所以摩擦力增大，当正压力进一步增加越过了一个极限，真实接触面积的变化幅度将减小，这时, 摩擦力不再按比例增加，摩擦因数会随着正压力的增加逐渐减小。大件运输货物的质量从几百吨到上千吨，需要很大可供衬垫的面积和很大的衬垫工作量，如果衬垫面积过小将会造成正压力过大，使摩擦因数下降。另外，过大的正压力也使衬垫材料（木材或橡胶板）发生挤 压损坏而失去抗切向力的能力。因此为了保证实际中摩擦因数值能达到手册中的有效值, 衬垫面积应予以保证。
(3) 车体承载平面由纵梁、横梁和边梁焊接而成，受焊接焊缝高度、纵梁与横梁高度差、
受力变形等影响，承载平面常常微观不平。因此，当需要衬垫木板或橡胶板来提高摩擦因数时，衬垫物必须有足够的厚度，一般根据车体表面情况应大于5mm,以弥补车体不平对有效衬垫面积的影响。
(4) 货物的支承系统有多个摩擦副相叠的情况，这时应选取其中摩擦因数最小的摩擦副计算。货物上安放托架的构件和货物本体接触面摩擦因数很小，仅依靠固定用螺栓提供水平抗力，当螺栓提供的水平抗力小于支承系统其他摩擦副的摩擦力时，应将其作为该支承系统的最大摩擦力。
五、绑扎索具的计算强度
绑扎计算公式中所采用的计算强度，绑扎索具它不仅与绑扎材料应取的安全系数有关，还与实际绑扎系统和计算模型之间的差别程度有关。
1•绑扎索具的安全力
将绑扎索具的破断拉力除以材料安全系数后所得到的值称为索具安全力，由于考虑要将垂向振动加速度对绑扎系统的影响计入材料的安全系数。
2.绑扎索具的角度折减
在实际绑扎中,受货物、车体上的绑扎点位置的限制,或为了节省绑扎材料，一根索具兼顾纵、横向约束作用，有时绑扎索具与^面、叮面都有一定的线面夹角。
3.绑扎索具的计算强度
第三、台理的细扎加固方式
绑扎方式可分为“绑扎货物方式”和“绑扎托架方式”。对于“绑扎托架方式”，如果货物和托架之间的约束仅为衬垫材料（橡胶板、木板等）的摩擦力，则可能在货物纵向加速度较大时约束力不足。一些安放在托架上的圆罐形货物绑扎容易出现这种情况。这时应校核货物和托架之间是否存在滑动可能，必要时增加对货物筒体的绑扎，或在货物上的托架两侧焊接挡块等类型的约束，
根据货物情况和绑扎受力的分析，可选择更为合理的绑扎方法：当货物以纵向（或横向）滑动和托架倾倒失效为主要失效形式时，采用纵向（或横向）的索具与挂车平面小角度、在货物上的绑扎点位置低的绑扎索具布置形式更为有利；当货物以纵向（或横向）倾倒为主要失效形式时，采用纵向（或横向）的索具与挂车平面大角度、在货物上的绑扎点位置高的索具布置形式更为有利。
