汽车侧翻分析分析解析
汽车翻滚分析报告

汽车翻滚分析报告一、引言汽车翻滚是一种严重的交通事故类型,其发生频率相对较低,但危害严重。
汽车翻滚事故往往导致驾乘人员的伤亡和财产损失。
因此,对于汽车翻滚事故的原因进行深入分析非常重要。
本报告旨在通过分析汽车翻滚事故的常见原因和相关统计数据,为汽车制造商、驾驶员和政府部门提供有关汽车翻滚事故预防和救援的建议和指导。
二、汽车翻滚事故原因分析根据统计数据和事故分析,造成汽车翻滚事故的原因可以归纳为以下几个方面:1. 驾驶员失误驾驶员失误是导致汽车翻滚事故的主要原因之一。
常见的驾驶员失误包括超速行驶、疲劳驾驶、酒驾、违规超车等。
这些行为都增加了车辆失控的风险,进而导致翻滚事故的发生。
2. 车辆失控车辆失控也是导致汽车翻滚事故的重要原因。
车辆制动系统故障、转向系统失灵、轮胎爆胎等问题都可能导致车辆失去控制,从而引发翻滚事故。
3. 道路条件道路条件是导致汽车翻滚事故的外部因素之一。
例如,道路湿滑、道路坑洼、急转弯等都会增加车辆翻滚的风险。
此外,施工区域的道路障碍物和路面不平坦也是翻滚事故的常见原因。
三、汽车翻滚事故统计数据根据交通事故统计数据,汽车翻滚事故的发生频率相对较低,但其造成的伤亡和财产损失较为严重。
以下是一些相关的统计数据:1.汽车翻滚事故的伤亡人数占交通事故总伤亡人数的比例约为5%。
2.由于汽车翻滚事故导致的财产损失占交通事故总财产损失的比例约为8%。
3.高速公路是汽车翻滚事故的高发地点,占据了事故总数的30%。
4.驾驶员失误是导致汽车翻滚事故的最主要原因,占比约为60%。
四、汽车翻滚事故预防和救援建议为了预防汽车翻滚事故的发生,可以采取以下措施:1.加强驾驶员培训,提高驾驶员的安全意识和驾驶技能。
2.强化交通法规的执行,加大对超速、疲劳驾驶、酒驾等违规行为的处罚力度。
3.定期对车辆进行检查和维护,确保制动系统、转向系统和轮胎等关键部件的正常运行。
4.改善道路设计和维护,提高道路的安全性和通行条件。
某自卸车型侧翻分析报告

X型自卸车型侧翻分析报告张敏北汽福田汽车股份有限公司长沙汽车厂技术中心CAE分析室长沙410129近年来,自卸车的侧翻己经成为一个重要的安全问题,据统计,自卸车侧翻事故己成为仅次于汽车正面碰撞的严重车辆事故,侧翻稳定性研究引起了人们的重视。
而自卸车由于自身结构因素决定了其整车的质心高度较一般载货车要高,其失稳的危险性也较一般载货车要高。
自卸车特殊的、危害最大的失效形式是卸载时作业失稳自卸汽车按货厢倾卸方向分为后倾卸式和三面倾卸式两种。
倾卸机构是自卸汽车的关键装置,它直接关系到自卸汽车的使用性能及整体布置。
倾卸机构要有很好的动力性,卸料过程平衡、协调,满足结构紧凑、安全可靠的要求由于自卸汽车通常采用的是车架和车厢相分离的结构以及开式车厢,致使自卸汽车车厢在卸货时的刚度较弱,再加上运载货物的物理和化学性质、气候、道路、工作场地的影响,有时在卸载时会出现侧翻现象,发生严重的事故。
根据事故的分析统计,影响汽车侧翻的因素很多,也很复杂。
其中导致事故发生的两个关键因素有:(1)驾驶员对汽车的操纵或者货物装载不良。
(2)道路条件不良。
(3)车辆设计问题。
(4)高速转向因此,自卸汽车的倾翻稳定性是自卸汽车设计及使用过程中的重要研究热点问题。
有必要对侧翻的情况进行分析,计算和试验,以提高自卸车抗侧翻的能力但是,由于自卸车的应用领域限制了其设计研究的范围和规模。
而传统设计大都采用类比法或经验取值法,也限制了产品性能的进一步提高,往往自卸车的作业稳定性试验并不够,己不能适应社会高速发展和对产品安全高性能的要求。
下面就将某自卸车型作为研究对象进行分析,利用CAD,CAE等手段。
1、 某整车参数。
表1 某车型参数2、 静止状态整车为刚性时的侧翻计算2.1 理论分析在不考虑悬架及轮胎弹性变形的情况下,即将整车视为“刚性汽车”的模型。
假设重型汽车在侧翻时尚未发生侧滑,当发生侧翻时其中一个轮胎不受力,轮胎与地面的相对距离迅速增加。
汽车转向侧翻稳定性分析

程[ 2 1 汽车侧翻分为动态侧翻和静态侧翻 , 而动态侧 回正力矩 的作用 ; 假设横向速度 , 横摆角速度及侧倾 翻又分为“ 绊倒” 侧翻和“ 非绊倒” 侧翻。“ 绊倒” 侧翻 角速度都远小于车速。建立七 自由度模型如图 1 。
是指汽车在运动中与道路边缘冲撞或汽 车滑移 向软 质 路 面 引起 的侧 翻行 为 ; “ 非 绊 倒 ”侧 翻是 指 汽车 在
极 限行 驶状 态 下 , 例 如 高速 行驶 时转弯 角 过 大 , 汽 车 因受 到 地 面侧 向摩 擦 力 过 大而 引起 的侧 翻行 为 。本
文所提到 的侧 翻如不特别说明 , 一律指“ 非绊倒 ” 侧 翻 。本 文 以三 自由度模 型 为基础 , 建 立 了七 自由度模 型侧翻模型 , 应用 M a l f a b 完成稳态转 向仿真。 根据仿 真结果 分析汽 车结构参数对 汽车抗侧 翻能力 的影 响, 提出汽车的设计的科学依据 。
一
根 据 轮 胎 侧 倔 特 性 : T
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I = R= 一 k b = 一 k b a r c t a n (
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其中 、 k 前轮和后轮的侧偏刚度 。整理后得 :
侧翻事故 。美国致命事故分析报告系统显示 , 在轻型 变 ; 忽略 轮胎 及悬 架 的非 线性 因素 ; 忽 略 地 面切 向力 车辆 单 车碰撞 事故 中, 5 4%的致命 事故 与侧 翻有关【 ” 。 与侧偏 力 对 轮胎侧 倾 特 性 的影 响 ;忽 略 左右 轮 胎 因 汽车侧 翻定义为汽车行驶过程 中绕其纵轴转动 载荷 变化 而 引起 的 轮胎 特性 的 变化 ,即 同轴 的两 个 9 0 o或 更 多 , 以 至 车 身 与 地 面 相 接 触 的危 险运 动 过 车轮在 x y 平面内有相同的转角和侧偏角 ;忽略轮胎
汽车侧翻稳定性与预警综述分解

汽车侧翻稳定性与预警综述摘要:近年来,汽车侧翻事故作为重要的安全问题,受到越来越多的关注。
美国高速公路交通安全管理局统计数据表明,在汽车事故中,侧翻的危害程度仅次于碰撞事故居第二位。
然而,我国目前针对高速急转弯时汽车侧翻动态稳定性及预警方面的研究还很少。
因此,本文总结归纳了目前主流侧翻稳定性模型,侧翻预警的硬件系统与算法。
通过仿真来计算侧倾角,来得测算汽车侧翻稳定性。
以及时下最为新颖的通过DPS来获得汽车的侧倾角,横向加速度等数据来预警。
本文比较了各种方案的利弊,对目前汽车的侧翻稳定性分析及预警研究做了一定程度的综述。
关键字:侧翻模型,侧翻控制器,预警算法,侧翻仿真,GPS侧翻控制系统Abstract: in recent years, the most important safety problems as vehicle rollover accident, has attracted more and more attention. High U.S.Highway traffic safety administration statistics show that, in a car accident, harm degree rollover after touchHit the house second. However, China's current high speed sharp turning vehicle dynamic rollover stability and rollover warningThe study is also very little. Therefore, this paper summarizes the current mainstream rollover stability model, hardware system and rollover warning algorithm. Through the simulation to calculate the roll angle measurement, more automobile side tumbling stability. And nowadays the most novel through the DPS to get the car's side angle, lateral acceleration and other data to alert. In this paper, based on the comparison of the advantages and disadvantages of the various schemes on the current car rollover stability analysis and early warning research made a certain degree of review.Keywords:rollover model, rollover warning algorithm, controller, rollover simulation, GPS rollover control system1.汽车侧翻模型及动态稳定性分析1.1简明汽车模型建立模型为研究汽车侧翻提供了很大的便利。
生产车辆侧翻事故调查报告

生产车辆侧翻事故调查报告调查报告:生产车辆侧翻事故事件概述:2021年6月15日17:30,某公司生产车间内发生一起车辆侧翻事故,造成1人死亡,4人受伤,车辆损坏严重。
经初步调查,事故原因为人为操作失误所致。
调查过程:1. 事故现场勘察调查人员到达现场后,首先进行了现场勘察。
现场为一条宽度为8米、长度为30米的普通厂房车间,车间内配备有7辆生产车辆,其中一辆车辆向左侧翻倒,车头部分严重损坏。
现场还有多名员工正在进行清理,事故现场位置已经封锁。
2. 询问目击者和工作人员调查人员向现场目击者和车间工作人员进行了询问。
目击者称看到一名操作工在驾驶车辆时,突然加速,导致车辆失去平衡向左侧倾斜,最终侧翻。
该操作工受伤被紧急送往医院救治。
车间工作人员表示,车辆操作员应当按照操作规程进行操作,而该操作员不具备相关资质,不应当擅自操作车辆。
3. 技术分析调查人员对事故车辆进行了全面检查,并对车辆出厂资料进行了排查。
考虑到车辆型号、制造日期等重要因素,调查人员最终认定,该车辆系由生产企业出厂后没有进行过改装,车辆侧翻事故主要由操作员操作失误导致。
4. 分析结论根据详细调查和分析,本次事故主要由以下原因导致:(1)车辆操作员不具备相关资质,擅自操作车辆。
(2)车辆操作员在操作过程中,出现加速、突然刹车等非正常操作动作。
(3)车间管理不严,缺乏有效的安全管理措施。
根据以上分析结果,调查人员认为,该车辆侧翻事故是一起典型的人为操作失误,在生产车间应当加强安全教育和管理措施,对操作人员进行必要的培训和资质认证,从而有效避免类似事故再次发生。
结论及建议:为了防止类似事故的再次发生,肇事企业应当采取以下措施:1. 对车间员工进行必要的安全教育,提高安全意识和操作技能。
2. 强化车间安全管理,加强对车辆操作员的监管和管理。
3. 建立完善的安全管理制度,制定安全规范和操作流程。
4. 对车间工作区域进行必要的整改和改善,提高生产环境的安全性和合理性。
汽车碰撞模拟仿真中车辆侧翻的动力学分析

汽车碰撞模拟仿真中车辆侧翻的动力学分析近年来,随着汽车安全性的不断提升,对于汽车碰撞的仿真模拟也变得越来越重要。
其中,汽车侧翻事故在道路交通事故中占据一定的比例,因此对车辆侧翻动力学的深入研究和分析具有重要意义。
本文将通过汽车碰撞模拟仿真,深入探讨车辆侧翻的动力学分析。
1. 车辆侧翻的影响因素分析在进行车辆侧翻动力学分析之前,首先需要了解影响车辆侧翻的各种因素。
主要包括以下几个方面:1.1 汽车动力学性能:汽车的重心高度、车辆质量分布、悬挂系统、转向灵敏度等直接影响车辆的侧翻稳定性。
例如,高重心、重量分布不均匀的车辆更容易侧翻。
1.2 车辆速度和行驶轨迹:车辆速度和行驶轨迹对车辆侧翻具有重要影响。
高速行驶时,车辆的侧翻风险更高。
1.3 外部环境因素:包括道路状况、车辆所受侧风及其他外力的作用等。
不同的道路状况和侧风风速会对车辆侧翻产生不同的影响。
2. 汽车碰撞模拟仿真技术汽车碰撞模拟仿真技术是一种通过计算机模拟和分析车辆在碰撞过程中的动力学行为和变形情况的方法。
通过建立数学模型、运用数值计算方法,可以在实验室环境下模拟真实的碰撞事故,帮助工程师评估汽车的安全性能。
此外,仿真还可以根据不同的碰撞角度、碰撞速度和碰撞对象对车辆侧翻的影响进行分析。
3. 车辆侧翻的动力学分析通过汽车碰撞模拟仿真,可以获得车辆在不同碰撞条件下的动力学响应数据。
根据这些数据,可以进行车辆侧翻的动力学分析。
3.1 车辆滚转角度分析:通过模拟碰撞后车辆的滚动角度变化,可以评估车辆侧翻的风险。
如果滚动角度较大,说明车辆在碰撞过程中有可能侧翻。
3.2 车辆转向角分析:车辆在侧翻过程中,转向角度的变化也十分重要。
模拟分析车辆在侧翻过程中转向角的变化情况,可以有效评估车辆侧翻的风险。
3.3 车辆重心高度分析:车辆重心的高度对侧翻稳定性有着直接的影响。
通过计算模拟,可以确定不同重心高度对车辆侧翻风险的影响程度。
4. 车辆侧翻风险评估根据上述动力学分析结果,可以对车辆的侧翻风险进行评估,具体包括以下几个方面:4.1 确定车辆侧翻的潜在风险:根据模拟结果,确定车辆在不同碰撞条件下的侧翻潜在风险。
侧翻的风险和安全措施是什么?

侧翻的风险和安全措施是什么?一、侧翻的风险:1. 重心失衡:大型机械设备的运行过程中,如果重心失衡,就会增加侧翻的风险。
比如,在运输车辆上堆放过高或过重的物品,会导致车辆在行驶过程中重心失衡,进而增加侧翻的可能性。
2. 高风险环境:天气状况不良、路面湿滑、弯道急转等都会增加侧翻的风险。
特别是在山区等地形复杂的地方,车辆行驶时更容易受到外力的影响,增加侧翻的可能性。
3. 驾驶行为不当:驾驶员的不良驾驶行为也是导致侧翻事故的主要原因之一。
比如,超速行驶、急刹车、急转弯等驾驶行为都会增加车辆侧翻的风险。
二、安全措施:1. 调整重心:在运输车辆上堆放货物时,应注意货物的重心位置,避免过高或过重,保持车辆的平衡状态。
同时,可以通过安装防滚架等设备,提高车辆的稳定性,减少侧翻的风险。
2. 提高驾驶技术:驾驶员应接受专业培训,掌握正确的驾驶技术和安全行车知识。
在行驶过程中,要注意遵守交通规则,合理控制车速,稳定驾驶,避免急刹车、急转弯等行为。
3. 定期检查维护:车辆设备的正常运行是确保安全的重要保障。
驾驶员应定期对车辆进行检查和维护,确保制动系统、轮胎、悬挂系统等关键部件的正常工作,减少因设备故障导致的侧翻风险。
4. 谨慎选择行车路线:在选择行车路线时,要考虑路况、天气等因素,避免选择复杂地形、高风险区域的路段。
遇到恶劣天气或路况不良的情况时,应及时调整行车计划,选择安全的路段行驶。
5. 注意平衡防范:除了以上措施外,还要注意平衡综合因素。
比如,合理安排装载量,避免超载;定期进行安全培训,提高驾驶员的安全意识;配备必要的安全设备,如紧急脱险工具等,以应对突发情况。
综上所述,侧翻事故的风险需要引起足够的重视。
对于货运行业、工程运输等相关领域,更是要加强安全管理,制定详细的操作规范和安全措施,引导驾驶员提高驾驶技术水平,减少侧翻事故的发生。
只有在全面提升安全意识和技能的基础上,才能有效预防侧翻事故,确保人员和财产的安全。
自卸侧翻计算分析

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演讲人姓名
25•t8 g 2101 79 3 • 62(3)
由方程(3),(4)得1.1 6,1.5 7
1.37•0 si3 n (4)
三.结论
整车在严重趋载情况下,侧向稳定角大大减小:本车在超载100%时,侧 向稳定角仅1为4.6 .而举2升0 时.稳定角仅1为1.6 ,若再考虑轮胎的弹性变形 的影响,侧向稳定角实际要小1于1.6 , 主要是由于超载后,钢板弹簧的受力已 经超出设计要求.此时若将整车停止在侧向角度为 的斜坡上时,会导致左 右悬架的挠度变形不一样.其中内侧悬架挠度变形要大于外侧悬架的挠度变 形.从而使得侧稳定角减小。
自卸车侧翻计 算与分析
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的观点。
演讲人姓名
一.引言
影响汽车侧翻的因素很多, 也很复杂,如驾驶员对汽车 的操纵、道路条 件、悬架 形式及重心高度等。目前, 由于超载现象严重,自卸车 倾卸货物时翻车事故屡有发 生。本文就自卸车的静态侧 翻进行计算,分析翻车的原 因,找出解决的办法。
下面结合某具体车型(结构简图见图1,主要参数见表)进行计算分析。
图1
表1
底盘整备质量W 1
上装及货物质量WWW122
底盘质心高度 H1 上装质心高度 H2
整车质心高度 H
车距 B
外轮中心距 B1
板簧中心距 b 板簧刚度 K
7450Kg 40000Kg 800mm 2385mm 2136mm 1820mm 2146mm
为 45 ,举升 20 时,货箱及货物重心高
度为3048mm。此时整车的重心高度为:
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汽车侧翻分析在汽车行驶中中,侧翻是其中一种最为严重并且威胁成员安全的事故。
侧翻可以定义为能够使车辆绕其纵轴旋转90度或更多以至于车身同地面接触的任何一种操纵。
侧翻可以由一个或一系列综合因素产生。
它可以发生在平直的水平地面上,并且车辆的侧向加速度达到一定的数值,该数值要超过车辆侧面重量转移到车轮上所抵消的加速度值。
通过有坡度的路面(或无路情况)时由于不平路面的冲击,地面松软或其他障碍物会促使侧向压力提高从而使车辆“失足”。
侧翻过程是一个包括作用在车辆上和车辆里的力的相互作用的复杂过程。
侧翻受操纵和高速公路的影响。
人们已经通过理论分析以及包括一系列复杂设备的模型实验研究侧翻过程。
这个过程很容易通过静态基本结构实验来理解(忽略惯性和滚动平面上的加速度),并且促进发展更加复杂的模型。
1、 刚性汽车的准静态侧翻汽车侧翻的最基本的机械特性可以通过考查转弯过程中稳定车身的受力均衡性来了解。
稳定的车辆是指悬架和轮胎的偏置在分析中被忽略掉。
在转弯操纵中,侧向力作用在地面上来平衡作用在汽车重心上的侧向加速度,如图9-2所示。
侧向力作用在车辆上的位置的不同产生一个力矩,该力矩使车辆向如图所示的外侧侧翻. 为了分析转动情况,假定汽车在稳定状态以使汽车没有滚动加速度,并且使轮胎如图所示受力(前轮和后轮)。
在很多公路环境中,它也适合考虑横向坡度。
如大家所知的坡度和道路转弯处汽车外侧比内侧高出的程度。
在分析中,将角度表示为”ϕ”,想左下的坡度表示正角。
这个方向的坡度有助于平衡侧向加速度。
斜坡角度通常情况下很小,而且角度很小时约有()1cos ,sin ==ϕϕϕ。
以汽车接地点为中心的力矩关系为: 02=-+-t zi y Mg t F Mh h Ma ϕ (9-1)从式(9-1)我们可以得出a y :htMgF h t ga zi y -+=ϕ2 (9-2)在水平路面上(0=ϕ),没有侧向加速度,方程也成立。
此时,内侧车轮载重,F zi ,是车总重的一半。
另外通过正确选择坡面角度,可以使F zi 保持在具有侧向加速度的汽车重量的一半.,即通过公式:ga y =ϕ (9-3)在公路设计中,坡面被准确用在曲率设计中。
在给定半径和预定行驶速度的情况下,恰当的选择坡面以产生一个侧向加速度,这个加速度在0~0.1的范围内。
在道路外侧比内侧高的曲度下汽车具有加速度为零时的速度称为中间速度。
重新回到方程(9-2),随着侧向加速度的增大,内侧车轮上的负载必定减少。
正是通过这个过程,汽车在转弯过程中能够去抵抗或抵消侧翻运动力矩。
当内侧车轮负载为零时极限转弯情况就会发生(所有的负载转移到外侧车轮上)。
在此极限位置侧翻将会开始发生,这是因为汽车不能继续维持在滚动平面上的平衡。
侧翻开始时的侧向加速度是临界加速度,并由公式给出:hhga ty ϕ+=2(9-4) 没有坡度时,使侧翻发生的侧向加速度的临界值仅仅是??。
这种简单的侧翻临界点的估算过去常常用在汽车抵抗侧翻运动的性能的估算中。
该公式非常简便,应为它只需要两个汽车参数—轮距和重心高度。
然而,这种估算却很保守(预测的侧翻临界值比精确值大很多),该公式主要用来比较汽车性能而不是预测绝对的性能水平(一些动力学专家利用这种侧翻临界点逆形式th 2作为汽车侧翻倾向的估算,临界点越低性能越好)。
路面上各种类型汽车的侧翻临界值是不同的,例如典型的汽车的临界值如下表所示:稳态汽车模型表明由于轮胎摩擦的增加(典型的最大摩擦系数是0.8),只有达到旅行车和轻型卡车的侧翻的侧向加速度才会有良好的转弯能力。
这就是说汽车无侧翻的在平坦路面上疾驰是可能的。
由此我们可得出结论,这些类型的汽车侧翻情况是很少的。
然而,事故统计证明却不是这样的,从而激励更深入的侧翻运动现象的分析在本章后面作探讨。
对重型卡车来说,由于在轮胎摩擦极限内就可以达到侧翻临界值,侧翻同样很明显。
这样,如果驾驶员让汽车在干燥路面上疾驶,那麽重型卡车很可能冒着侧翻的危险。
稳态车身侧翻可以通过侧向加速度和侧翻角的函数图作出更完全的阐述,如图9-3所示。
由于我们假设汽车处于稳态,当侧翻角为零时,侧向加速度能达到侧翻临界值,一旦达到该临界值,内侧车轮开始抬升,汽车开始以一定角度侧翻,使平衡侧向加速度能力减小,因为中心提高且向外侧车轮偏移。
这个区域不是从来就不是不稳定的状态,考虑到俩个车轮由于运动不协调而发生侧翻,为了保持平衡,在上图所示曲线上汽车侧翻角必须具有精确的数值,以使平衡时侧向加速度具有精确的数值。
任何轻微地增加侧翻角的干扰,就使平衡侧向加速度减少,未被平衡的侧向加速度将产生横摆加速度(横摆加速度又使侧向加速度增加),使其远离平衡点,如果这种远离继续下去在1秒或2秒内汽车侧翻角很快增加,从而完成侧翻。
当侧翻开始时,便产生了一个新的概念。
由于汽车本身的不稳定性,当汽车内侧车轮感离开地面时的状态恰好被称为汽车侧翻的起始点。
然而,对于驾驶员来说,通过控制转向盘从而阻止侧翻发生是可能的,这样,汽车侧向加速度减少到汽车能恢复正常位置的水平。
由于汽车以一定速度侧翻,所以必须快速(0.5秒内)作出反应。
理论上,只有当侧翻角变得很大,一致与汽车重心超出了外侧车轮与地面接触线时,侧翻才是不可避免的。
这个极限点即是图中平衡加速度达到0的点()2(tan 1th -=ϕ)人们很高兴地认识到技艺精湛的驾驶员可以使汽车达到这一点,并且在不稳定状态下用两个车轮进行长距离驾驶。
然而,如果汽车不小心侧翻达到这个极值点时,一般的驾驶者很少能够避免侧翻。
从传统的观点来看,汽车设计者们应该假定一旦汽车一侧的侧轮离开地面,大多数驾驶者来不及反应做出技术动作,所以应该侧重于尽量完善汽车性能,使其达到该点。
2、 考虑悬架的准静态侧翻象前面所做的分析那样忽略轮胎和悬架的复杂性,过高的估计汽车的侧翻临界点。
在转弯时,侧面载重量转移使内侧车轮减少载重量而使外侧车轮增加载重量。
与此同时,车身在侧翻过程中会伴随着重心向转弯过程中汽车外侧侧向转移。
重力的分力能够减少力臂从而抵制侧翻的产生。
图9-4显示的是具有悬架系统的汽车上的这些机械构造。
车身由它的质量M S 来表示,它连接在一个经过假设是侧翻中心的轴上。
侧翻中心是指汽车发生侧翻所围绕的轴心,也使侧向力由轴转移到弹性块所在的点。
如果忽略质量和轴的转动,就会对侧翻临界点得出简单的分析结果。
假设左侧车轮的载重量为零,计算右侧车轮接触地面的点的力矩用如下公式:[])(200r S y S h h t g M h a M M---==∑φ (9-5)此时弹性体的侧翻角φ仅是侧翻刚度φR ,是侧向加速度a y 的数倍。
侧翻刚度是侧翻角变化率,同时侧向加速度用每克的弧度数来表示。
代入消去侧翻角从而得到侧向加速度:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=h h R h t ga r y 1112φ (9-6)图中: h=汽车重心到地面的高度h r =侧翻中心到地面的垂直距离t=轮距R =侧翻刚度(弧度/克)由于考虑到汽车重心的侧向滑动,上面方程(9-6)中右边第二项的存在而使侧翻临界点ht 2减少。
对于一辆旅行车来说,h hr =0.5,侧翻刚度为0.6度每克(0.1弧度/g ),第二项大约为0.95。
那就是说由于这样的作用原理,侧翻临界值大约减少了5%。
赛车具有低侧翻刚度和低重心,受这种影响更低。
然而,豪华轿车具有较高的侧翻刚度和重心,受这种影响也更大。
与独立悬架(一般具有低侧翻中心)相比,整体式轿车(一般具有高侧翻中心)由于减少了从汽车重心到侧翻中心的距离所以可以减少侧向滑动的影响。
类似的机构原理来源于外侧车轮的侧向偏向,转弯时,它允许车轮上的负载中心向内侧移动,有效的减少了轮距。
对于典型的旅行车而言,车轮接地点的侧向滑移又可以导致另外5%的侧翻临界值的减少。
更简捷的侧向滑移的分析和有效侧翻临界点需要详细的车轮模型和悬架系统。
在该装置中必须考虑以下几点:● 悬架侧翻中心侧翻直接导致弹性体重心的侧向移动。
● 由于整体式车桥的侧翻或独立式弹性车轮的外倾,并考虑到轮距,悬架侧翻中心的侧向移动。
● 由于转向力和偏导装置,车轮垂向力作用点的侧向移动。
(这些因素反映在取代兼有转向和外倾的过多转向运动过程中)。
● 前后悬架和车轮的作用不同。
对分析结果来说,考虑所有这些影响是不行的。
特别的。
如果前后悬架在负载和侧翻 刚度都相差较大时,同时模拟前后两悬架的作用是必要的。
当包括这些影响时,计算机程序是通常使用的计算准静态侧翻临界点的方法。
当这些机械装置被简明的模拟时,汽车准静态侧翻响应便是如图9-5所示的形式。
侧向加速度很小时,汽车侧翻响应线性增加,直线斜率为侧翻刚度。
这个过程继续进行直到其中一个内侧车轮举起。
(由于前后悬架和其负载的不同,实际汽车中,前后两车轮一定不会同时离开地面。
以多桥卡车为例,随着每个内侧车轮的举升,斜率发生变化,结果在此区域形成由三,四段线性部分组成的曲线。
)在该点上,由于侧翻刚度被减少到仅由一个和地面仍然接触的悬架产生的刚度,曲线斜率变的较低。
当第二个内侧车轮抬升时,侧翻临界点便已达到。
这以后,侧翻曲线沿着向下的斜线,完全和所讨论的稳态车辆相同。
这个平面图表明,对于一辆给定轮距和重心高度的汽车来说,最高的侧翻临界点可通过提供最可能高侧翻刚度的弹性体(用高侧翻刚度的悬架)和设计前后悬架以使内侧车轮在相同的侧翻角条件下抬升获得。
已经发展的试验方法去测量准静态侧翻临界点通过“侧翻实验台”。
顾名思义,该试验台使汽车侧翻,翻滚或平放,通过测量侧翻出现时的角度来确定侧翻临界点。
该方法对于具有很高的重心和很小的侧翻角度(一般20~25度)的重型卡车相当精确。
然而对旅行车来说,侧翻临界点可能在45度左右。
在角度很大时,作用在车身上向下的重力分力大幅度减少(45度时为30%)。
被减少的作用在悬架和轮胎上的力是车身抬升到正常行驶位置以上,从而导致过早的侧翻并使试验失败(无效)。
为了避免这些错误,试验程序必须设计或施加一个侧向力于重心位置(缆绳拖拉试验)或者施加一个纯力矩于车身上。
3、 汽车的瞬态侧翻迄今为止,分析必须是准静态,且模拟当汽车处于稳态时的侧翻(准静态假设只在侧向加速度变化比汽车侧翻反应慢时才合理)。
为了考察汽车随侧向加速度变化的情况,一个瞬间模拟是必需的。
瞬态响应模拟试验希望描述出汽车侧翻随时间变换的关系,在最基本的水平下,简单的侧翻模拟试验通常被用来检验简单的随时间变化的侧向加速度的响应情况。
渐渐的,更广泛的综合各种偏摇想法的模拟试验台和侧翻平台被发展去检测各种操纵环境下的侧翻响应。
3.1简单的侧翻模型最早最简单的研究瞬态响应的方法是一个和原来讨论的悬挂汽车类似的模型,在该模型上对弹性体加一个转动性力矩。
如图9-6所示,车身用M S 表示,转动惯性力矩为I XXS 。