汽车侧翻加速度计算公式
车辆动力学基础第六章公式推导
《车辆动力学基础》第6章公式推导对转向时（假设小转向角）正确的几何关系，tan δδ=可得出转向角为/2o L R t δ≅+ （6-1） /2i L R t δ≅- （6-2） 前轮的平均角度（假定小转向角）定义为阿克曼角（Ackerman angle ）：L Rδ= （6-3） 低速转向的另一个重要特征是后轮的偏离轮迹（off-tracking ）。
从简单的几何关系就可以计算出偏离轮迹距离∆，即[1cos(/)]R L R ∆=-（6-4a ） 利用余弦函数的级数展开表达式，即246cos 12!4!6!z z z z =-+- 就有222[1cos(/)]cos(/)(1//2!)2L R L R R R L R R R L R R∆=-=-≅--= （6-4b ） 侧偏角较小时（≤5°）,侧偏力与侧偏角呈线性关系，即y F C αα= （6-5）由于侧偏力受载荷的影响非常大，所以轮胎的侧偏特性也用“侧偏系数”来描述，，将其定义为侧偏刚度除以载荷。
侧偏系数/(1/1/deg)z y z CC C F b b αα= （6-6）对以车速为V 向前行驶的车辆，作用于轮胎所有侧向力的和等于质量乘以向心加速度，即2/y yf yr F F F MV R =+=∑ （6-7）同样，对车辆重心的力矩也应平衡，即作用于前、后轴侧向力所产生的力矩之和应为零，即0yf yr F b F c -= （6-8）由上式可得/yf yr F F c b = （ 6-9）将上式代入式（6-7）后有2/(/1)()//yr yr yr MV R F c b F b c b F L b =+=+= （6-10）2/(/)yr F Mb L V R = （6-11）2/(/)yf F Mc L V R =上式中Mb /L 只是车辆质量在后轴的部分，即W r /g ，同理可得//r Mb L W g =//f Mc L W g =当所求得侧向力已知时，由式（6-5）可以得到前、后轮的侧偏角，即222//(/)(/)(/)//()f yf f fs f fs f F C Mc L V R W g V R C W V C gR αααα====（6-12）222//(/)(/)(/)//()r yr r rs r rs r F C Mb L V R W g V R C W V C gR αααα====（6-13）再注意转向时车辆模型的几何关系以完成分析，可得57.3/f r L R δαα=+- （6-14）将式（6-12）、式（6-13）两式和f α、r α代入代入上式后得到22257.357.3fs fs rs rs f r f r W V W W V W L L V R C gR C gR R C C gRααααδ⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪⎝⎭ （6-15） 式（6-15）常简写成如下简略式：57.3/y L R Ka δ=+ （6-16）上式描述车辆转向角如何随转动半径R 或侧向加速度2/()V gR 变化，(//)f f r r W C W C αα- 确定所需要的转向输入的大小和方向。
汽车理论 汽车的侧翻
第三十八讲
主讲教师：
学时：48
第五章 汽车的操纵稳定性
第八节 汽车的侧翻
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第八节 汽车的侧翻
➢汽车侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线转动90° 或更大的角度，以至车身与地面相接触的一种极其危险的 侧向运动。
汽车侧翻可 分为两类
曲线运动引起的侧翻
绊倒侧翻
3
第八节 汽车的侧翻
一、刚性汽车的准静态侧翻
汽车操纵稳定性的概念及研究范围（评价） 车辆坐标系与轮胎坐标系 线性二自由度汽车模型的建立和微分方程 稳态横摆角速度增益和稳定性因数 稳态响应的表征 瞬态响应的品质和收敛（稳定）条件 侧倾问题（操稳性与悬架的关系） 操稳性与转向系和传动系的关系、电子稳定控制系统 侧翻问题
15
第八节 汽车的侧翻 本节内容结束 下一节
5
第八节 汽车的侧翻
表5-4 几种汽车侧翻阈值的范围
车辆类型
质心高度/cm 轮距/cm
跑车
46~51
127~154
微型轿车
51~58
127~154
豪华轿车
51~61
154~165
轻型客货两用车
76~89
165~178
客货两用车
76~102
165~178
中型货车
114~140
165~190
重型货车
154~216
16
178~183
侧翻阈值/g 1.2~1.7 1.1~1.5 1.2~1.6 0.9~1.1 0.8~1.1 0.6~0.8 0.4~0.6
6
第八节 汽车的侧翻
几种微型轿车的侧翻阈值及侧翻事故率
7
第八节 汽车的侧翻
几种轿车和多用途车的侧翻阈值及侧翻事故率
汽车静态侧翻门槛值的计算方法
第26卷 第6期1997年 12月贵 州 工 业 大 学 学 报JO U R NA L O F G U IZHO U U N IV ERSIT Y O F T ECHN O L OG YV o l.26 N o.6December.1997汽车静态侧翻门槛值的计算方法何 锋 张永德(贵州工业大学机械工程系)摘 要 文章介绍了一种汽车静态侧翻门槛值的计算方法,该方法考虑了悬架和轴的侧倾以及悬架组合侧倾角刚度和轮胎垂直刚度,具有较高的准确性。
同时推导了侧翻门槛值的两种简化计算方法,以评估汽车的侧倾稳定性。
关键词 汽车;侧翻门槛值;计算中图法分类号 U 461.6U 462.33图1 侧翻门槛值与单车侧翻事故百分比0 引 言 汽车作稳态园周运动时,其侧倾稳定性由静态侧翻门槛值定量表示。
汽车不发生侧翻的最大侧向加速度即为侧翻门槛值,它通常用单位重力加速度来表示。
汽车侧翻事故的后果非常严重,汽车单车侧翻事故发生率与汽车侧翻门槛值有密切关系,由图1可见,提高汽车侧翻门槛值,可减少单车汽车侧翻事故百分比,改善其侧倾稳定性。
在实车测试时,测出实车各参数,求出该车的侧翻门槛值以评估其侧倾稳定性,并指导汽车的行驶,减少或防止侧翻事故。
在新车设计阶段,通过对汽车各参数的分析比较,力求找到一个较为理想的侧翻门槛值,提高汽车的侧倾稳定性。
本文较全面地考虑了影响汽车侧翻的参数,找到一种较为精确地计算汽车静态侧翻门槛值的方法,并将它简化,得到两种初估侧翻门槛值的计算方法。
1 数学模型以下计算方程的推导,主要考虑以下因素:(1)侧倾时,簧载质量质心和非簧载质量质心偏移。
(2)轮距和侧倾中心在两质心所处的垂直平面内。
(3)作用在内、外侧车轮上的垂直反力F i 和F 。
的作用点在垂直双轮胎的中点。
X1997-08-28收稿(4)忽略了各轴参数的差异。
图2 汽车侧翻受力分析图 图2为汽车受力分析图S u =h u õ5L (1)S r =h r õ5L(2)S s =h õ5s +h s õ5L (3)对侧倾中心O 取矩:-K r 5s +G s (S s -S r )+hG sa yg=0(4) 式中:S L ——非簧载质量质心偏移量S s ——簧载质量质心偏移量S r ——侧倾中心偏移量5L ——非簧载质量的侧倾角5s ——簧载质量的侧倾角G L ——非簧载质量的重力G s ——簧载质量的重力h L ——非簧载质量质心距地面的高度89第6期 何锋等:汽车静态侧翻门槛值的计算方法 h s——簧载质量质心距地面的高度h r——侧倾中心距地面的高度h——簧载质量侧倾力臂K r——悬架的组合侧倾角刚度a r——侧向加速度5s=5u+a ygK rG s h-1(5) 汽车稳态转向时,由于侧倾力矩的作用,垂直载荷在内、外侧车轮上不相等,作用于内、外侧车轮上的地面垂直反作用力可由轮胎垂直刚度定义,且轮胎变形量与非簧载质量的侧倾角有关。
汽车离心力侧翻计算公式
汽车离心力侧翻计算公式
在研究汽车的动力学性能时，离心力的计算是非常重要的。
离心力是指物体在转弯或曲线运动过程中受到的一种惯性力，它的作用是使物体向外推离转弯中心。
对于汽车来说，离心力的计算对于预测车辆在高速转弯或曲线行驶时的侧翻风险至关重要。
离心力的计算公式如下：
离心力 = (m * v²) / r
其中：
- 离心力表示离心力的大小，单位为牛顿（N）；
- m表示汽车的质量，单位为千克（kg）；
- v表示汽车在转弯过程中的速度，单位为米/秒（m/s）；
- r表示转弯的半径，单位为米（m）。
根据这个公式，我们可以看到离心力与汽车的质量、速度
和转弯半径有关。
质量越大，离心力越大；速度越快，离心力越大；转弯半径越小，离心力越大。
离心力对于侧翻风险的影响非常重要。
当离心力大于车辆
的重力时，就会发生侧翻的危险。
因此，在设计车辆的结构和减少侧翻风险时，需要考虑离心力的大小。
减少车辆的总质量、降低速度、增加转弯半径都可以减小离心力。
需要注意的是，离心力的计算公式是基于理想条件下的模型，实际情况会受到车辆的悬挂系统、重心高度、胎压和路面摩擦系数等因素的影响。
因此，在实际应用中，还需要考虑其他因素，并做进一步的分析和计算。
总之，离心力的计算公式可以帮助我们估计车辆在转弯或曲线行驶时的侧翻风险。
了解这个公式并加以应用，有助于改善汽车的安全性能并避免事故的发生。
汽车侧向加速度计算公式
汽车侧向加速度计算公式汽车在行驶过程中，侧向加速度是一个很重要的参数。
要计算汽车的侧向加速度，咱们得先搞清楚几个关键的概念。
咱们想象一下，你正开着车在路上快速转弯，这个时候车就会受到一个让它往侧面偏的力，而这个力产生的加速度就是侧向加速度。
计算汽车侧向加速度的公式是：$a = V^2 / R$ 。
这里的“$a$”就是侧向加速度，“$V$”是汽车转弯时的速度，“$R$”则是转弯的半径。
比如说，有一辆车以 30 米每秒的速度在一个半径为 50 米的弯道上行驶。
那咱们来算算它的侧向加速度是多少。
先把速度的单位换算一下，30 米每秒换算成千米每小时就是 108 千米每小时。
然后把速度和半径代入公式，就得到侧向加速度$a = 30^2 / 50 = 18$ 米每二次方秒。
我之前有一次特别有趣的经历，和这个侧向加速度有关。
那次我和朋友一起去一个卡丁车场玩。
我们都穿上了帅气的赛车服，戴上头盔，准备在赛道上大显身手。
我一上车，就感觉自己像个真正的赛车手，心里那个激动劲儿就别提了。
随着工作人员的一声令下，我一脚油门就冲了出去。
刚开始还挺顺利，直道上加速那叫一个爽。
可是到了弯道，我就有点懵了。
我想着速度快一点能早点冲过去，结果速度太快，转弯的时候我明显感觉到车要失控了，整个人都往一边偏。
那种强烈的侧向力让我一下子慌了神，手忙脚乱地打方向盘。
后来才知道，就是因为我当时的速度太快，而弯道的半径又比较小，根据侧向加速度的公式，产生的侧向加速度太大，超出了车和我能承受的范围。
这之后我就长了记性，明白了在转弯的时候要控制好速度，不能盲目求快。
因为如果侧向加速度太大，不仅车容易失控，还会特别危险。
在实际生活中，汽车的侧向加速度对于车辆的操控性能和安全性都有着很大的影响。
比如说，高性能的跑车通常能够承受更大的侧向加速度，这就使得它们在弯道上能够以更快的速度行驶而不失控。
而对于普通的家用车来说，如果在行驶过程中遇到急转弯或者紧急避让的情况，如果侧向加速度超过了车辆的极限，就很容易发生侧滑甚至翻车的危险。
车辆计算公式范文
车辆计算公式范文车辆计算是指对车辆的各项性能指标进行计算和评估，以便更好地了解和掌握车辆的性能和功效。
车辆计算涉及的内容非常广泛，常见的计算包括车速、加速度、液体流量、发动机功率、燃油消耗率等。
接下来，我将详细介绍几个常用的车辆计算公式。
1.车速计算：车速是指车辆在单位时间内所行驶的距离。
车速的计算方法有多种，其中较为常见的有以下两种：1.1第一种计算方式是基于车辆行驶轮胎的周长，以及车辆发动机转速来计算。
计算公式如下：车速（km/h）= 轮胎周长（m）* 车轮转速（rpm）* 60 / 1000。
其中，车辆发动机转速可以通过车辆仪表盘上的转速表来获取，轮胎周长可以通过查找车辆制造商提供的技术参数或使用测量工具进行测量。
1.2第二种计算方式则是通过使用车辆的行驶里程和行驶时间来计算。
这种方式更为直接，计算公式如下：车速（km/h）= 行驶里程（km）/ 行驶时间（h）。
行驶里程可以通过车辆的里程表来获取，行驶时间则可以通过车辆的行车记录仪或计算机芯片来计算，也可以通过手动记录行驶时间然后进行计算。
2.加速度计算：加速度是指车辆在单位时间内速度变化的快慢程度，通常以m/s²为单位表示。
加速度的计算公式如下：加速度（m/s²）=（终止速度（m/s）-初始速度（m/s））/时间（s）。
其中，时间可通过车辆的行车记录仪或计算机芯片来获取。
3.液体流量计算：液体流量计算一般用于衡量流体（如燃油、水等）在单位时间内通过的体积。
常见的计算公式如下：流量（L/min）= 流体体积（L）/ 时间（min）。
其中，流体体积可以通过流量计或直接查找相关技术参数来获取。
4.发动机功率计算：发动机功率是指发动机单位时间内所能产生的功率，通常以马力（hp）或千瓦（kW）为单位表示。
发动机功率的计算公式有多种，常见的计算公式如下：功率（kW）= 扭矩（N·m）* 发动机转速（rpm）/ 9549、其中，扭矩可以通过发动机相关参数或测量工具进行获取，发动机转速则可通过车辆仪表盘上的转速表来获取。
自卸车侧翻计算与分析
鄂＝盎＝若急
口＝２６．６０
式中，口为横向斜坡角度。
２．２静止状态考虑悬架因
素时的侧翻计算（见图３）
当整车停在横向角度为
卢的斜坡上时，由于重力分 力的作用，使得左、右悬架
受力不均，产生的弹性变形
也不一样，从而使得上装围
绕上装的侧倾中心０－偏转
一个角度中，此时的整车力 图３
矩平衡近似方程为
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ｌ
表
底盘整备质量％ 上装及货物质量职 底盘质心高度岛 上装质心高度飓 整车质心高度日 轮距曰 外轮中心距岛 板簧中心距ｂ 板簧刚度Ｋ
７４５０蛞
４００００ ｋｇ ８００ ｉｎｔｏ ２３８５ ｎｌｎｌ ２１３６ ｎｌｍ １８２０ ｒｎｍ ２１４６ ｍｍ １００６ ｉｎｎｌ ２００ ｋｇ／ｍｍ
自缶Ｉ】车
计 １１ｒ算鼻与与分分析肌
口文／胡超张世杰
１ 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。 ２分析计算
底盘车架的高度、副车架、车厢副纵梁、中间垫块、货厢等 尺寸参数决定了自卸车的重心高度，其中副车架、车厢副纵梁、 中间垫块的累加高度一般为４８０～５５０ｒａｍ，再加上高栏板货箱 内高一般为１４００～１８０（ｋｎｍ，这样整车的重心高度一般在 ２０００—２２００ｍｍ之间。自卸车的重心较一般载货车要高。
翻角度是有影响的，转矩Ｍ与函的近似方程为
Ｍ
丝：一ｂ．垂
一２
ｚ
ｗ
②Ｋ
将具体数据代人方程①、②得
汽车在弯道行驶时的侧翻和整车侧滑
[1
FZi
]
B
g
hg
2 mg hg
(5-45)
❖ 侧倾阈值：当内侧车轮地面反力FZi=0时， 出现侧翻
ay
1 2
B
hg
FZi B mg
[1
FZi
]
B
g
hg
2 mg hg
FZi 0 ay 1 B (5-46)
g 2 hg
0 ay 1 B g 2 hg
(5-45)
B/2hg为侧翻阈值
❖ 汽车受到侧向力，发生侧倾，质心偏向外侧， 侧倾阈值减小
❖ 比较上面两个公式，可以看出，公路弯道处筑有适当的横坡， 可提高不发生侧翻的极限车速，有利于行车安全。
❖ 2、汽车在离心力作用 下的侧滑：
❖ 由左图，经受力分析可得， 汽车在横向坡道上转弯行驶 时，不发生向外侧滑的极限 条件：
❖ 将上式整理后可得，汽车不发生向外侧侧滑的极限车速为：
❖
❖ 当汽车在水平路面上转弯行驶时．则不发生侧滑的最大车速 为：
由受力平衡可得:
Fzr
Ghgsin
G
B cos
2
Fc B
B sin
2
Fchgcos
说明:
Fc 汽车转向行驶时离心力的侧向分力;
Fc
mu2 Rr
❖ 发生侧翻时，Fzr=0，有：
❖ 将G、Fc带入上式，整理得： ❖ 因此，汽车不发生侧翻的极限
车速vamax：
❖ 若汽车在水平路面上作等速转向运动时，不发生侧翻的极限 车速则为：
汽车操纵稳定性试验简介
我国有一些关于操纵稳定性的试验标准，各个国家和企业有差别： GB/T 6323.1—1994《汽车操纵稳定性试验方法 蛇行试验》 GB/T 6323.2—1994《汽车操纵稳定性试验方法 转向瞬态响应 试验》（方向盘转角阶跃输入） GB/T 6323.3—1994《汽车操纵稳定性试验方法 转向瞬态响应 试验》（方向盘转角脉冲输入） GB/T 6323.4—1994《汽车操纵稳定性试验方法 转向回正性能 试验》 GB/T 6323.5—1994《汽车操纵稳定性试验方法 转向轻便性试 验》 GB/T 6323.6—1994《汽车操纵稳定性试验方法 稳态回转试验》 QC/T 480—1999《汽车操纵稳定性指标限值与评价方法》
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汽车侧翻加速度计算公式
汽车侧翻是指汽车在行驶过程中由于某种原因失去平衡，发生侧翻的现象。
汽
车侧翻不仅会造成车辆损坏，还可能导致乘客受伤甚至死亡。
因此，对于汽车侧翻的研究和预防显得尤为重要。
在研究汽车侧翻的过程中，加速度是一个非常重要的参数。
本文将介绍汽车侧翻加速度的计算公式，并探讨其在汽车侧翻研究中的应用。
汽车侧翻加速度的计算公式如下：
a = (v^2) / r。
其中，a表示汽车侧翻的加速度，v表示汽车的速度，r表示汽车的半径。
这个
公式告诉我们，汽车的侧翻加速度与车速的平方成正比，与车辆的半径成反比。
这意味着，当汽车的速度增加时，汽车侧翻的危险性也会随之增加；而当汽车的半径增加时，汽车侧翻的危险性则会减小。
在实际的汽车侧翻研究中，我们可以利用这个公式来评估不同车辆在不同速度
下的侧翻危险性。
通过测量车辆的速度和半径，我们可以计算出汽车侧翻的加速度，从而评估汽车在不同情况下的侧翻风险。
这有助于我们在设计和制造汽车时，更好地考虑汽车侧翻的安全性能，从而减少汽车侧翻事故的发生。
除了在汽车设计和制造中的应用外，汽车侧翻加速度的计算公式还可以在汽车
驾驶和行驶过程中的安全评估中发挥作用。
通过测量车辆的速度和半径，驾驶员可以及时了解车辆的侧翻风险，从而采取相应的措施来减少侧翻的可能性。
比如，在高速行驶时，驾驶员可以适当减速或者选择更宽阔的道路来降低侧翻的风险；在转弯时，驾驶员可以选择更大的转弯半径来减小侧翻的危险性。
总的来说，汽车侧翻加速度的计算公式为我们提供了一个重要的工具，可以帮
助我们评估汽车在不同情况下的侧翻风险，从而在汽车设计、制造和驾驶过程中更好地预防和减少汽车侧翻事故的发生。
通过进一步的研究和应用，我们可以更好地保障汽车驾驶和乘坐的安全，为汽车行业的发展和社会的进步做出贡献。