汽车转向侧翻稳定性分析
汽车侧倾稳定性试验方法
汽车侧倾稳定性试验方法引言汽车侧倾稳定性是指汽车在行驶过程中遇到外部力作用时的表现。
侧倾稳定性好的汽车在转弯或通过不平路面时能够保持平稳的姿态，避免侧倾过大而引起不安全的行为。
为了确保汽车在各种路况下的行驶安全性，需要进行汽车侧倾稳定性试验。
本文将介绍一种常用的汽车侧倾稳定性试验方法，供汽车制造商和研发人员参考。
试验背景汽车侧倾稳定性是车辆动力学性能的一个重要指标，与汽车的底盘结构、悬架系统以及车辆质量分布等因素密切相关。
通过进行侧倾稳定性试验，可以评估汽车在各种情况下的操控性和行驶稳定性。
试验设备进行汽车侧倾稳定性试验需要以下设备：1.倾斜试验台：用于模拟车辆在转弯时的侧倾情况。
倾斜试验台可以使车辆在不同角度下进行稳定性试验。
2.传感器：用于测量车辆在侧倾时的姿态角度和加速度等参数。
常用的传感器包括倾斜传感器和加速度传感器。
试验步骤1.车辆准备：选择一辆待测试的汽车，并进行必要的准备工作，包括检查车辆底盘结构和悬架系统的完整性，调整车辆重心位置等。
2.安装传感器：将倾斜传感器和加速度传感器安装在车辆上，确保其能够准确测量车辆的侧倾角度和加速度。
3.将车辆停靠在倾斜试验台上，并使车辆保持静止状态。
4.开始试验：通过控制倾斜试验台的角度，使车辆产生侧倾运动。
逐步增加倾斜角度，并记录每个角度下车辆的侧倾角度和加速度。
5.分析数据：根据记录的数据，对车辆在不同倾斜角度下的侧倾角度和加速度进行统计分析。
可以绘制曲线图或表格来展示试验结果，并进行进一步的数据处理和分析。
6.评估结果：根据试验结果评估汽车的侧倾稳定性。
如果车辆在较大角度下仍能保持较小的侧倾角度和加速度，则说明该车辆具有较好的侧倾稳定性。
试验注意事项在进行汽车侧倾稳定性试验时，需要注意以下事项：1.安全性：确保试验过程中的安全性，包括车辆的固定性和操作人员的安全。
2.试验环境：选择合适的试验环境，避免有风、坡度较大或其他干扰因素存在。
3.数据准确性：保证传感器的准确性和可靠性，以获取真实有效的试验数据。
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。
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。
汽车转向时稳定性分析和四轮转向优点
汽车转向时稳定性分析和四轮转向优点1.车辆动力学特性：车辆转向时会受到惯性力、摩擦力等力的作用，这些力对车辆稳定性有很大的影响。
通过分析车辆的动力学特性，可以确定车辆在转向时的稳定性情况。
2.悬挂系统设计：悬挂系统对车辆的稳定性有很大的影响。
悬挂系统的设计可以影响车辆的操控性和驾驶舒适度。
合理设计的悬挂系统可以减小车辆的侧滑和倾斜，提高转向时的稳定性。
3.转向系统设计：转向系统是车辆转向的关键组成部分。
合理的转向系统设计可以提供良好的操控性和稳定性。
转向系统的设计要考虑转向力的大小、转向机构的刚度和稳定性等因素。
4.轮胎选择：轮胎对车辆的稳定性有很大的影响。
不同类型的轮胎具有不同的抓地力和操控性能。
选择合适的轮胎可以提高车辆在转向时的稳定性。
在车辆转向稳定性中，四轮转向技术也被广泛运用。
四轮转向是指车辆前轮和后轮都能转向的技术。
四轮转向的优点有以下几个方面：1.提高操控性能：四轮转向可以提高车辆的操控性能。
在低速行驶时，后轮的逆向转向可以减小转弯半径，提高车辆的灵活性。
在高速行驶时，后轮的同向转向可以提高车辆的稳定性和操控性。
2.减小刹车距离：四轮转向可以减小车辆的刹车距离。
当车辆紧急制动时，后轮的逆向转向可以提高车辆的稳定性，并减小刹车距离，提高安全性。
3.提高车辆的安全性：四轮转向可以提高车辆的安全性。
在避免碰撞或避免擦碰其他物体时，后轮的逆向转向可以使车辆更灵活，并提供更大的安全空间。
总之，汽车转向时的稳定性对于车辆的操控性能和安全性是非常重要的。
通过合理的分析和设计，可以提高车辆在转向时的稳定性。
而四轮转向技术作为一种先进的操控技术，可以进一步提高汽车的操控性能和安全性。
汽车转向时稳定性分析和四轮转向优点
汽车转向时稳定性分析和四轮转向优点如图1所示为汽车转弯时所产生侧偏角的关系示意图，其中α为前轮侧偏角；α为后轮侧偏角；α为汽车重心位置侧偏角。
汽车转向时，除在极低速时，一般情况下车轮平面与汽车行进速度方向并不一致，两者之间的角度值即为侧偏角α。
在汽车转弯时，由于离心力的作用，垂直于车轮平面的车轮中心上有侧向力，相应地在地面上产生的反作用力就是侧偏力。
由于车轮侧向产生弹性变形，变形车轮的滚动方向与车轮平面方向并不一致，侧偏力又分解为与车轮行进方向平行的滚动阻力和与行进方向垂直的转弯力。
在地面附着极限内，转弯时路面反作用力的大小与方向随着侧偏角的大小发生变化，因而汽车的转向直径也随之变化。
通常车轮转向时，路面对各车轮转弯时的反作用合力与汽车圆周运动的离心力相平衡。
一旦正在转弯的汽车速度提高，离心力就随之增加，质心位置的侧偏角必然增大而随之出现不足转向(如图1b所示)。
此时若要保证前轮按原转弯半径运动，与低车速时相比，前轮必须向内侧多转过一定角度。
换言之，汽车以相同转弯半径运动时，随着车速的增加，对于常规的前两轮转向(2WS)系统驾驶员就需相应增加转向盘转角；或者使后车轴产生一个向外则运动的力，以增加转弯时路面的反作用力，使其与离心力平衡。
为了使汽车重心位置的侧偏角度α(汽车重心的速度方向与汽车纵向轴线之间的角度)为零，若能让后轮也向转弯内侧偏转相应角度，则就可使具有侧偏角的后轮行进方向也与转向圆一致。
亦就是在高速行驶转弯时，要求后轮应具有与前轮同向的转向角度，即可减小车身的横摆角速度和侧倾角，避免汽车发生侧滑、倾翻现象，以确保高速转向时的稳定性。
四轮转向(4WS,4WheelsSteering)系统是指汽车的前、后四轮都具有相应的转向功能，后轮与前轮同方向转向称为同相控制模式，后轮与前轮反方向转向称为逆相控制模式。
主要功能是有效控制车辆的横向运动特性。
它是现代轿车采用的一项提高汽车操纵稳定性、操纵轻便性和机动性的关键技术措施，与两轮转向(2WS)系统相比具有如下优点：1）改善高速转向或在侧向风力作用时的行驶稳定性。
汽车侧翻稳定性与预警综述分解
车辆重心高度 也是影响侧翻 稳定性的关键 因素，重心越 低，侧翻风险
越小。
车辆悬挂系统 设计对侧翻稳 定性至关重要， 合理的悬挂系 统能有效降低
侧翻风险。
车辆轮胎的抓 地力对侧翻稳 定性至关重要， 抓地力不足会 增加侧翻风险。
汽车侧翻预警系统 综述
基于图像处理技术 基于传感器技术 基于雷达技术 基于机器学习技术
交通拥堵：侧翻事故可能导致 道路拥堵，影响其他车辆行驶
社会影响：侧翻事故可能引起 社会关注和舆论压力，对相关 企业或个人形象造成负面影响
侧翻稳定性是汽车安全性的重要指 标之一，能够显著降低侧翻事故的 发生率。
侧翻稳定性差的汽车容易发生侧翻 事故，对驾驶员和乘客的生命安全 构成威胁。
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应措施
辅助控制：侧翻 预警系统可以通 过控制车辆的稳 定性系统，辅助 驾驶员避免侧翻
事故的发生
安全保护：侧翻预 警系统可以在车辆 即将侧翻时采取相 应措施，如自动紧 急刹车或调整车辆 姿态，以降低事故
对人员的伤害
事故调查：侧翻 预警系统可以记 录车辆侧翻前的 状态和数据，为 事故调查提供重
要依据
优化算法：提高预警系统的准确性和响应速度 增加传感器：增加侧翻预警系统的感知范围和精度 集成多种技术：将侧翻预警系统与其他安全技术相结合，提高整体安全性 定期维护和更新：确保预警系统的正常运行和持续优化
智能化技术： 利用人工智能 和机器学习技 术提高预警系 统的准确性和
实时性。
多传感器融合： 通过融合不同 类型传感器数 据，提高系统 对复杂环境的
适应能力。
无线通信技术： 利用5G等无线 通信技术，实 现预警信息快 速、准确地传
递。
重型汽车转向侧翻稳定性浅析
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某客车急转弯侧翻稳定性分析
10.16638/ki.1671-7988.2018.13.011某客车急转弯侧翻稳定性分析赵治军，张天宇，黄喆，吴岩（长安大学汽车学院，陕西西安710064）摘要：随着道路交通的快速发展，公路旅客运输蓬勃发展总体客运量年年攀升。
然而，有关客车的重、特大事故屡见不鲜，给人民群众的生命和财产安全带来了相当大的损失。
其中，客车侧翻事故无论在数量上还是人员伤亡和经济损失的程度上都已成为仅次于碰撞的第二大道路交通事故形态。
文章以一款8m客车为基础，通过Trucksim 软件建立了客车动力学模型，进行了急转弯稳定性虚拟试验。
通过鱼钩试验(Fish-hook)分析了方向盘转角与客车侧向加速度、轮胎垂直反力的关系，探讨了侧翻倾向性。
通过单因素的仿真试验，揭示了方向盘最大转角、方向盘角速度对8m客车侧翻倾向性的影响，表明方向盘转角对侧翻倾向性影响最为明显，方向盘角速度也有较大的影响。
该研究结果对于8m客车设计改进、风险预测和减少交通事故的发生具有科学意义。
关键词：客车侧翻；鱼钩试验；侧翻倾向性；Trucksim中图分类号：U467 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)13-36-03Analysis of Rollover Stability of a Passenger CarZhao Zhijun, Zhang Tianyu, Huang Zhe, Wu Yan( Automotive College of Chang'an University, Shaanxi Xi'an 710064 )Abstract: With the rapid development of road traffic, Highway passenger transport is booming and overall passenger volume rises year after year. However, there have been lots of bus accidents and those accidents lead to the considerable losses of people's lives and property. Among them, the bus rollover accident in terms of the number or casualties have become second only to the collision of the bus. A dynamics model was developed to analyze 8m-bus dynamics and sharp turn stability. The relationships between the steering wheel angle, lateral acceleration, and tire vertical force were obtained using the fish-hook virtual tests. The influences of bus structure, traffic conditions, and external conditions on the rollover tendency were also analyzed in single-factor experiments. The results show that the the max angle is one of the most important parameters with the vehicle 's center of gravity and other parameters also having some influence on the rollover tendency. These results can be used to improve 8m-bus redesigns, improve risk prediction, and reduce the incidence of traffic accidents.Keywords: Rollover; Fish-hook; Rollover tendency; TrucksimCLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)13-36-03前言客车的翻车事故虽然发生率虽不如正撞、尾撞高，但容易造成群死群伤，产生了严重的社会危害。
重型汽车转向侧翻稳定性浅析1
《重型汽车》ＨＥＡＶＹ ＴＲＵＣＫ ２０１０．４．２０□文／贾会星 张信群 江雪峰（滁州职业技术学院）重型汽车一般为非公路车辆，其质心高度较高，行驶的道路条件较为恶劣且装载质量大，车辆的行驶安全十分重要。
重型汽车的侧翻试验是难以实施的，本文通过建立重型汽车侧翻的数学模型，进行计算机仿真，来分析重型汽车转向行驶稳定性的影响因素，从而为提高重型汽车的工作稳定性，在设计阶段保证重型汽车结构参数科学合理，避免汽车行驶发生翻车事故奠定理论基础。
１ 重型汽车转向的侧翻模型重型汽车前后桥一般均采用非独立悬架，在行驶过程中，遇到弯道或者为避开障碍，常实行紧急转向。
转向时车辆的质心绕转向瞬心C 作圆周运动，如图1所示。
由于转向时离心力的作用，重型汽车的质心发生了偏移。
转向瞬心C 到后内侧车轮的距离Rr 可看作是重型汽车后桥的转向半径；转向瞬心C 到前内侧车轮的距离Rf 可看作是重型汽车前桥的转向半径；θ为重型汽车转向轮转过的角度；L 为重型汽车的轴距；重型汽车质心到前桥距离为a ；到后桥距离为b 。
由图1的几何关系，可知：R r = L / t a n θR f= L / si n θ图１ 重型汽车转向示意图１．１ 重型汽车转向侧倾受力分析重型汽车转向时，由于转向离心力的作用，会使重型汽车车身向转向外侧倾斜，如图2所示。
图中，Gs 为重型汽车车身的悬挂质量所受的重力；G u1为重型汽车前桥的非悬挂质量所受的重力；G u2为重型汽车后桥的非悬挂质量所受的重力；F yi1，F yi2分别为地面给转向内侧车轮的侧向附着力；F yo1，F yo2分别为地面给转向外侧车轮的侧向附着力；F zi 1，F zi 2分别为地面给转向内侧车轮的支撑反力；F zo 1，F zo2分别为地面给转向外侧车轮的支撑反力；F sy 为重型汽重型汽车转向侧翻稳定性浅析（1）{Ｑｉｃｈｅｊｉｓｈｕ车车身的悬挂质量转向时产生的离心力；Fuy1，Fuy2为前后车桥非悬挂质量产生的离心力。
汽车侧翻稳定性研究
其 结果 可为 优化汽 车结 构并 提 高汽 车侧 翻稳 定性 提供
科 学依据 ．
由图 １ 易得 ，
Ｓ 一ｈ ， ． Ｓ， ｈ ． ， ： ， （） １ （ ） ２ （） ３
侧 翻能力 ［ ． ７ 在这 些研 究 中忽 略 了轮 胎特 性 、 ］ 车速 以及 前 轮转角对 侧 翻 的影 响 ， 这些 因素 是 引起 曲线 运 动 而 侧 翻的 主要原 因 ， 能 忽 略 ． 了研 究 汽 车侧 翻规 律 ， 不 为 给汽 车抗侧 翻设 计 和控 制 提 供 一 个 理 论 上 的依 据 ， 本 文 对汽 车侧 翻及其 稳 定 性 进行 了理 论 分 析 ， 到侧 翻 得 阂值 的计算 方法 ， 过 数值 分析 与实 例仿 真进 行验 证 ， 通
欧洲 和北 美 造 成 人 员 伤 亡 的 汽 车 事 故 中侧 翻事 故 占
２ 以 上 Ｏ 川．
（ ｉ ）侧倾 时 ，簧 载 质 量 质 心 和 非 簧 载质 量 质 心 偏
移．
（ ）轮 距 和 侧 倾 中 心 在 两 质 心所 处 的 垂 直 平 面 ｉ ｉ
内．
（ｉ ｉ）作用 在 内 、 ｉ 外侧 车 轮上 的垂 直 反 力 Ｆ 和 Ｆ。 ｆ 的作用 点在 垂直 双轮 胎 的 中点 ． （ ）忽 略 了各轴参 数 的差 异． ｉ ｖ
＊通 讯 作 者 ： ｘｎ ｅ ｘ ． ｄ ． ｎ ｗｕ ｉｙ ＠ ｍｕ ｅ ｕ ｃ
式 中 ：Ｓ 为非 簧载 质量 质心 偏 移 量 ； 簧 载质 量 质 Ｓ为
心偏 移量 ； 侧倾 中心 偏 移 量 ； 为 非 簧 载 质 量 的 Ｓ为
车辆侧倾稳定性分析与侧翻预警
本案例以某品牌轿车为例，介绍其在设计和生产过程中如何对车辆的侧倾稳定性和侧翻预 警进行联合优化。该品牌车型通过采用先进的动力学模型、优化结构设计、合理布置传感 器等方法，实现了对车辆侧倾稳定性和侧翻预警的联合优化。
车辆侧倾稳定性和侧翻预警联合优化结论
通过对某品牌轿车的车辆侧倾稳定性和侧翻预警进行联合优化，显著提高了该车型的安全 性能和行驶稳定性。在设计和生产过程中，注重对这两方面的性能进行优化，能够为驾驶 员和乘客提供更加安全、舒适的驾驶体验。
侧翻风险评估
基于侧翻识别结果，对车 辆的侧翻风险进行评估， 通常采用基于概率统计的 方法进行评估。
预警信号输出
一旦识别出车辆可能发生 侧翻，系统会立即输出预 警信号，提醒驾驶员采取 相应的避险措施。
车辆侧翻预警系统设计
传感器选择与布置
选择合适的传感器，如陀螺仪、加速度计等，并合理布置在车辆 的关键部位，以便准确监测车辆的动态性能。
车辆侧倾稳定性分析与侧翻预警
汇报人：
日期:
• 车辆侧倾稳定性分析 • 车辆侧翻预警系统 • 车辆侧倾稳定性与侧翻预警的关
系 • 案例分析与应用 • 总结与展望
01 车辆侧倾稳定性分析
车辆侧倾稳定性基本概念
01
车辆侧倾稳定性是指车辆在侧向 力作用下保持稳定不倾覆的能力 。
02
车辆侧倾稳定性的影响因素包括 车辆结构、重心位置、轮胎摩擦 力、空气动力学等。
实时性评估
评估系统的实时性，即从 识别到预警输出的时间延 迟。
鲁棒性评估
评估系统在各种工况下的 稳定性，如在不同道路条 件、车速、载荷等条件下 的表现。
03 车辆侧倾稳定性与侧翻预警的关系
油气悬架工程车辆的侧翻稳定性研究
油气悬架工程车辆的侧翻稳定性研究油气悬架工程车辆的侧翻稳定性研究随着经济的不断发展和城市化进程的加快，各种工程车辆在工程建设和维护中的作用越来越大。
其中，油气悬架工程车辆是一类常用的工程车辆，具有重载能力和适应性强的特点，在农村公路、山区等地区得到广泛应用。
然而，由于油气悬架工程车辆的特殊结构和作业条件，其侧翻稳定性问题备受关注。
油气悬架工程车辆的侧翻稳定性与其结构和工作时的行驶状态密切相关。
该车辆采用了空气弹簧和气囊等悬架系统，可以根据车辆载荷实现高低调节和自适应悬架。
另外，该车辆通常采用重心低、底盘宽的结构，使得车辆行驶时具有较好的稳定性。
然而，在一些极端工作条件下，如山区陡坡、急弯道等，车辆容易出现侧翻。
因此，研究油气悬架工程车辆的侧翻稳定性，对于保障车辆安全、提高工作效率具有重要意义。
为了研究油气悬架工程车辆的侧翻稳定性，首先需要对车辆结构和工作状态进行分析。
对于该车辆的结构，需要重点关注车辆位置和重心高度的变化情况。
在悬架系统受到外部作用的情况下，车辆存在向某一侧翻倾倒的风险。
此时，重心高度的变化会直接影响车辆的侧翻稳定性。
其次，需要考虑车辆的行驶状态。
例如，在曲线行驶时，车辆容易出现横向偏移，增加了车辆侧翻的风险。
在分析了车辆的结构和工作状态后，还需要制定相应的侧翻防止措施。
针对车辆重心高度的变化，可以通过优化车辆结构和技术升级等方式进行改善。
此外，也可以采取加强车辆防护设施等被动措施来减少侧翻损失。
针对车辆的行驶状态，可以通过加强驾驶员培训和加装安全预警系统等主动措施来提高车辆的侧翻稳定性。
总之，油气悬架工程车辆的侧翻稳定性是一个重要的研究方向。
它涉及到车辆的结构设计、安全防护、行驶状态等多个方面。
只有在充分了解车辆的特点和作业条件的基础上，才能提出有效的侧翻防范措施，保障车辆的安全和工作效率。
涉及油气悬架工程车辆侧翻稳定性的相关数据一般分为车辆结构参数和实际工作数据两部分。
首先，车辆结构参数包括车辆重量、重心高度、轴距、宽度等参数。
工程车辆转向稳定性与操控性能研究
工程车辆转向稳定性与操控性能研究引言：工程车辆在现代社会的建设和发展中起着重要的作用。
而工程车辆的转向稳定性和操控性能直接影响着其安全性和工作效率。
因此，研究和改进工程车辆的转向稳定性和操控性能对提高工程车辆的性能具有重要意义。
本文将从转向稳定性和操控性能两个方面展开研究。
一、工程车辆转向稳定性研究：工程车辆的转向稳定性是指车辆在转弯过程中的稳定性表现。
转向稳定性的研究主要包括横向动力学特性、激励和响应、转向系数等方面内容。
1.1 横向动力学特性研究：横向动力学特性是研究工程车辆在转向过程中的侧倾、横摆和抓地力等方面的性能。
通过仿真模型和实际测试，可以获取工程车辆在不同速度、负荷和路面条件下的侧倾角、横摆角和侧向抓地力等参数。
这些参数可以为工程车辆的操控、设计和改进提供重要依据。
1.2 激励和响应研究：工程车辆在转向过程中会受到横向冲击力和驾驶员的操控输入等因素的影响，而激励和响应研究旨在了解工程车辆在不同激励下的响应能力。
通过分析工程车辆的激励和响应特性，可以确定工程车辆的转向稳定性以及对外界干扰的抵抗能力。
1.3 转向系数研究：转向系数是指工程车辆在转向过程中转动角度与转向力矩、负荷和速度之间的关系。
转向系数的研究对于评估工程车辆的转向性能和设计转向系统具有重要意义。
通过实验和建模，可以得出工程车辆的转向系数，并进一步优化转向系统。
二、工程车辆操控性能研究：工程车辆的操控性能是指车辆在操纵过程中的灵活性、稳定性和舒适性等方面的表现。
操控性能的研究主要包括操纵机构、操控响应和驾驶员感知等方面内容。
2.1 操纵机构研究：操纵机构是工程车辆的关键部件，直接影响着工程车辆的操控性能。
该部分研究主要涉及工程车辆的转向机构、操纵杆和转向控制系统等。
通过分析操纵机构的传动特性和结构设计，可以优化工程车辆的操控性能。
2.2 操控响应研究：操控响应是指工程车辆在驾驶员操纵输入下的反应速度和准确度。
该部分研究主要关注工程车辆的转向响应、操纵信号传递和操纵系统动态特性。
汽车侧翻及稳定性分析
（２）
绕侧倾中心侧倾力矩平衡
￡咖一ｍ＾ｑ＝ｍｇＪｌ币一ｃ母咖一Ｊ｝币咖
（３）
其中横向加速度
口，＝ｙ＋ｒＵ
（４）
轮胎侧向力
乃＝一懈，只＝一ｊ｝属
（５）
பைடு நூலகம்
考虑侧倾转向的影响，则有
前轮侧偏角
房＝ａｒｃｔａｎ（字）一艿一Ｉ｜｝。咖（６）
后轮侧偏角
届：ａｒｃｔａｎ（学）一｜｜｝。咖 （７）
取状态变量ｘ置［菇ｌ，筇２，菇３，礼］ｔ＝［ｙ，ｒ，币，
控制措施来改善汽车抗侧翻能力【６，７】。在这些研究 中忽略了悬架、轮胎特性、车速以及前轮转角对侧翻 的影响，而这些因素是引起曲线运动侧翻的主要原 因，对侧翻稳定性影响很大，不能忽略。为了研究汽 车侧翻的一般性规律，给汽车抗侧翻设计和控制提 供一个理论上的依据，本文对汽车侧翻及其稳定性 进行了理论分析，得到了动态稳定因子和平衡态稳 定条件，通过数值分析与实例仿真进行验证。得到结 果与理论分析一致。
万方数据
３５８
６０ ５０
嚣
１０ Ｏ
机械科学与技术
１８ １６
一１４
鼍１２ ０１０
８ ６ ４
第２６卷
图２不同艿下临界车速与重心高度关系
３．２实例仿真
应用池ｔａｌａｂ软件中Ｓｉｍｕｌｉｎｋ工具，采用４阶龙 格．库塔法，仿真不同前轮转角输入下汽车行驶过程来 验证理论计算的平衡态稳定区域和稳定条件。
图４为变车道仿真得到的侧倾角速率与侧倾角 关系曲线。图４（ａ），图４（ｂ）中实线为满足平衡状 态解稳定条件（１３）的仿真结果，虚线为不满足平衡 状态解稳定条件（１３）的仿真结果。从仿真结果可 知实线收敛，表明满足条件时平衡状态为稳定的平 衡状态；虚线发散，表明不满足条件时平衡状态是一 个不稳定状态，汽车将发生侧翻。
汽车侧翻分析分析解析
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。
它可以发生在平直水平地面上，并且车辆侧向加速度达到一定数值，该数值要超过车辆侧面重量转移到车轮上所抵消加速度值。
通过有坡度路面（或无路情况）时由于不平路面冲击，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力相互作用复杂过程。
侧翻受操纵和高速公路影响。
人们已经通过理论分析以及包括一系列复杂设备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加速度），并且促进发展更加复杂模型。
1、刚性汽车准静态侧翻汽车侧翻最基本机械特性可以通过考查转弯过程中稳定车身受力均衡性来了解。
稳定车辆是指悬架和轮胎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侧向加速度，如图9-2所示。
侧向力作用在车辆上位置不同产生一个力矩，该力矩使车辆向如图所示外侧侧翻.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,图9-2侧翻汽车受力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。
如大家所知坡度和道路转弯处汽车外侧比内侧高出程度。
在分析中，将角度表示为” 0”，想左下坡度表示正角。
这个方向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(sin。
= 0,cos© = 1)。
以汽午接地点为中心力矩关系为：Ma Ji - Mh(p + F.t t - Mg % = 0(9-1)从式(9-1)我们可以得出為：g h(9-2)在水平路面上(0 = 0),没有侧向加速度，方程也成立。
此时，内侧午轮载重，是车总重一半。
另外通过正确选择坡面角度，可以使F/呆持在具有侧向加速度汽车重量一半.，即通过公式：(P =— g(9-3)在公路设计中，坡面被准确用在曲率设计中。
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。
汽车稳定性分析及对策研究
汽车稳定性分析及对策研究随着汽车工业的不断发展，车辆的设计、制造和性能都得到了极大的提升，然而在实际驾驶过程中，车辆稳定性依然是一个十分重要的问题。
汽车稳定性不仅关乎车辆安全性，也直接影响了驾驶者的驾驶体验。
对汽车的稳定性分析和对策研究具有重要意义。
一、汽车稳定性分析1.1 车辆稳定性的定义车辆稳定性是指车辆在行驶中保持直线行驶或在转弯、避障等特殊场景下保持稳定的能力。
一个稳定的车辆能够更好地保持横向、纵向和转向的稳定性，提高了车辆的操控性和安全性。
1.2 影响车辆稳定性的因素车辆稳定性受到诸多因素的影响，包括悬挂系统、操控系统、车辆质量、车辆速度等。
其中最主要的因素包括横向稳定性和纵向稳定性。
横向稳定性是指车辆在转弯、避障等横向运动时的稳定性，主要受悬挂系统、车辆重心、轮胎性能等因素影响。
而纵向稳定性是指车辆在加速、制动等纵向运动时的稳定性，主要受制动系统、悬挂系统、车辆重心等因素影响。
1.3 车辆稳定性测试为了评估车辆的稳定性，工程师们设计了一系列的测试项目来检验车辆在各种运动情况下的性能。
比如在横向稳定性测试中，会进行转向稳定性测试、侧倾角测试、悬挂系统性能测试等；在纵向稳定性测试中，会进行加速稳定性测试、制动稳定性测试等。
只有通过这些测试项目，才能够全面评估车辆的稳定性能力。
二、汽车稳定性对策研究2.1 悬挂系统优化悬挂系统是影响车辆稳定性最重要的部件之一，因此优化悬挂系统对于提升车辆稳定性至关重要。
通过采用新材料、新工艺、新设计，可以提高悬挂系统的刚性和稳定性，从而减小车身的横摇、纵摇等现象，提高车辆的稳定性。
2.2 轮胎性能提升轮胎是车辆与地面接触的唯一部件，其性能直接影响车辆的操控性和安全性。
因此改善轮胎的性能，是提升车辆稳定性的有效途径。
可以通过采用新材料、新结构、新制造工艺等手段来提升轮胎的抓地力、耐磨性等性能，从而提高车辆在横向和纵向运动中的稳定性。
2.3 电子稳定控制系统随着电子技术的不断进步，车辆的稳定性控制系统也得到了极大的提升。
汽车稳定性分析及对策研究
汽车稳定性分析及对策研究汽车稳定性是指汽车在行驶过程中保持平稳的能力，是衡量汽车性能的一个重要指标。
一个稳定的汽车能够提供更好的操控性和安全性，减少发生交通事故的可能性。
对汽车稳定性进行分析和研究，有助于提高汽车的性能和安全性。
汽车稳定性问题的研究主要分为以下几个方面。
首先是车辆动力学分析。
车辆在行驶过程中会受到外部力的影响，包括加速度、刹车力和转向力等。
通过对车辆动力学进行分析，可以了解车辆在各种外部力作用下的响应和性能。
通过模拟车辆在高速行驶时的转弯过程，可以评估车辆的侧向稳定性和抓地力。
其次是悬挂系统分析。
悬挂系统对汽车的稳定性和操控性有重要影响。
通过对悬挂系统的分析，可以了解悬挂系统的刚度、阻尼和减震效果等参数对汽车稳定性的影响。
增加悬挂系统的刚度可以增加车辆的稳定性，减小侧倾现象。
再次是电子稳定系统研究。
电子稳定系统是一种通过传感器、控制装置和制动系统等组成的系统，可以监测和控制车辆的姿态和稳定性。
通过对电子稳定系统的研究，可以了解电子稳定系统对汽车稳定性的影响，并提出改进措施。
在车辆发生侧滑或失控时，电子稳定系统可以立即采取制动措施，保持车辆的稳定性。
最后是车辆动力学模型和仿真。
通过建立车辆动力学模型和进行仿真，可以模拟车辆在各种情况下的动态行为和稳定性。
这有助于提前发现潜在的问题，并通过模拟测试各种改进措施的效果。
通过模拟车辆在不同速度和转弯半径下的行驶，可以评估车辆的侧倾角和悬挂系统的性能。
为了提高汽车的稳定性，可以采取以下几个对策。
首先是优化车辆悬挂系统。
通过提高悬挂系统的刚度和减震效果，可以增加车辆的稳定性和操控性。
可以根据车辆的使用情况和道路条件，合理调整悬挂系统的参数，以提供最佳的稳定性和舒适性。
其次是增加车辆的安全辅助系统。
可以安装电子稳定系统、自动制动系统和辅助转向系统等，提供实时监测和控制车辆姿态的功能。
这些系统可以通过传感器和控制装置实时监测车辆的状态，并根据需要采取相应的措施，提高车辆的稳定性和安全性。
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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 。
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根 据 轮 胎 侧 倔 特 性 ： Ｔ
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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
造成的死亡人数增长了 １ ０ ％； 相同期间， 乘用车致命 根刚性杆 ， 称这个刚性杆为前 （ 后） 轴， 且簧载质量相
侧翻事故减少 １ ５ ％，而轻型货车的致命侧 翻事故却 对底盘不发生绕 轴 的扭转。 建立模型是还需做如下 增加了 ４ ３％ ； ２ ０ ０ １ 年， １ ０ １ ３ ８人 死 于侧 翻碰撞 事 故 ， 假设 ： 忽略转 向系统 的影 响， 忽略侧 风的影响 ； 忽略 占当年车辆致命事故的 ３ ２ ％， 其中８ ４ ０ ７ 人死于单车 车身 绕 Ｙ轴 的俯 仰 运 动 ；假 设 汽 车沿 轴 速 度 不
提 出科 学依 据 。 关键 词 ： 汽车侧翻 ； 汽 车稳 定性 ； 稳 态 转 向
中图分 类号 ： Ｕ ４ ６ １
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３） ０ ７ — ０ ０ １ ２ — ０ ３
随着 汽车平 均行驶 速 度越来 越 高 ， 汽 车侧 向稳定 车侧 向位移 、 汽车衡摆角度 、 汽车簧 载质量侧倾 角 。
性在行车安全中的问题越来越突出。 一份美国国家高 本 文所 用模 型 是 以三 自由度 模 型为基 础 ， 以前 轮为 速公 路 交通 安 全 局（ Ｎ Ｈ Ｔ Ｓ Ａ ） 的统计 报 告指 出 ， 在 所有 转 向轮 ，考虑轮胎载荷转移引起 的轮胎滚动 中心高
机 动 车辆 碰撞 事 故 中死 亡 的人数 增 长 了 ４％， 而侧 翻 度变化 ，并将前后车桥各简化为一个扭转弹簧和一
图 １ 七 自由 度汽 车侧 翻 模 型
１ 模 型 建 立
汽 车侧 翻模 型 是研 究 汽车 侧 翻 的基 础 ，现 在 应
图１ 为汽车左转 向， ０点为静态时簧载质量受到 的重力 方 向与地 面 的交 点 ， ０点与 汽 车 固结 ， 并 以此 点为 坐标 原 点 。图 中 ， ｈ （ ｉ ＝１ ， ２ ， ３ ， ４ ） 为 车轮 滚 动 中 心距 地 面高度 ； （ １ ， ２ ， ３ ， ４ ） 为 地 面对 各 车轮 的支
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎ ｏ ． ７ ， ２ ０ １ ３
汽 车转 向侧翻 稳定性分析
薛 俊， 胡 灿， 覃正海
（ 广西 大学 机械工 程学 院 ， 广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ４ ）
撑力 ； 为 内侧 后 轮 受 到 地 面 的侧 偏 力 ； 为 外 侧
为 内侧前 轮受到地面的 用最多 的是三 自由度模 型［ ２ １ ， 三个 自由度分别为 ： 汽 后轮受到地面的侧偏力 ；
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ０ ６
作者简介 ： 薛 俊（ １ ９ ８ ６ －） ， 男， 陕西宝鸡人 ， 研究生 ， 研究方 向为机械动力学 。
１ ２
《 装备制造技术） ２ ０ １ ３ 年第 ７ 期 侧偏 力 ； 为外侧前轮受到地面 的侧偏力 为簧载 质量侧倾角 ； 为汽车横向速度 ； 为汽车纵 向速度 ； Ｗ为 汽 车 横 摆 角 速 度 ； ｄ为 前 轮 转 角 ； ６ ， 为 前 轮 侧 偏 角； ｂ 为后轮侧偏角 ； 巩 为簧载质量 ； 。 为质心距前轴 距离 ； ｂ 为质心距前轴距离 。则有 整车 Ｙ 方 向力平衡 ：
摘 要： 汽车侧翻是一种严重的交通 事故 ， 它对人 身安全及社会财产都构成较 大危 害。 根据汽车侧翻理论 ， 以三 自由度线
性 汽车侧翻模型 为基础 ， 建立七 自由度 汽车侧翻模型。 根据汽车稳态转向特性 ， 获得稳 态转 向状 态方程。 应 用 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ模
拟软件 ， 对汽车转 向进行仿真。 依据仿真结果 ， 具体分析汽车参数 对侧翻的影响 ， 从控制侧翻的角度 ， 对汽 车设计及优化