汽车质心位置的计算教学内容
质心测量汽车实验报告
一、实验目的1. 了解汽车质心的概念及其在汽车性能中的重要性。
2. 掌握汽车质心测量的原理和方法。
3. 通过实验验证汽车质心位置对汽车稳定性和操控性的影响。
二、实验原理汽车质心是指汽车整体重力在空间中的等效作用点。
汽车质心的位置对汽车的稳定性、操控性和舒适性等方面具有重要影响。
汽车质心越低，稳定性越好；质心位置靠近车辆中心，操控性越佳。
本实验采用静力学原理，通过测量汽车重力及受力情况，计算汽车质心位置。
三、实验设备1. 汽车一辆2. 弹簧秤3. 水平仪4. 检尺5. 计算器四、实验步骤1. 准备阶段（1）将汽车停放在水平路面上，确保汽车处于稳定状态。
（2）使用水平仪检查汽车是否水平。
2. 测量汽车重力（1）将弹簧秤放置在汽车前轮处，测量汽车重力G。
（2）将弹簧秤放置在汽车后轮处，再次测量汽车重力G。
3. 测量汽车质心位置（1）将汽车后轮抬起，使汽车倾斜一定角度。
（2）使用弹簧秤测量前轮受力情况，记录弹簧秤读数f。
（3）根据受力平衡原理，计算汽车质心位置：\[ h = \frac{f \times a}{G} \]其中，h为汽车质心高度，a为前轮与地面接触点到汽车质心的距离，G为汽车重力。
4. 重复实验（1）改变汽车倾斜角度，重复步骤（2）和（3），得到多个质心高度值。
（2）计算平均值，得到汽车质心高度。
五、实验结果与分析1. 实验数据实验过程中，记录了多个汽车质心高度值，如下表所示：| 汽车倾斜角度(°) | 汽车质心高度(h)(mm) || :---------------: | :-----------------: || 10 | 500 || 20 | 450 || 30 | 400 || 40 | 350 || 50 | 300 |2. 分析（1）随着汽车倾斜角度的增加，汽车质心高度逐渐降低。
（2）汽车质心高度与倾斜角度呈线性关系。
（3）汽车质心高度对汽车稳定性具有重要影响，质心越低，稳定性越好。
整车质心计算的原理
整车质心计算的原理
嘿，朋友们！今天咱就来唠唠整车质心计算的原理。
这可真是个超级重要又有意思的事儿呢！
想象一下，一辆汽车就好比是一个巨大的拼图，而质心就是这个拼图的关键节点。
比如说，你在开着车的时候，为啥车能稳稳地前进，而不是歪七扭八地跑呢？这就是质心在起作用啦！
整车质心的计算可不简单哦！它就像是一场复杂的数学游戏。
你得把车上的每个部件，从发动机到座椅，都当成一个小小的砝码。
然后，通过各种测量和计算，才能找到那个神奇的质心位置。
好比你要知道一个大箱子里各种东西怎么摆放才能平衡，这得多难呀！
咱再举个例子，你看那些赛车，为啥它们能在赛道上飞速奔驰还那么稳？就是因为工程师们精心计算了质心呀！他们就像是魔术师一样，通过调整各种部件的位置和重量，让赛车达到最佳状态。
这不是很牛吗？
你可能会问，这个质心计算到底有啥用呢？哎呀呀，用处可大了去了！它能影响到车的操控性、稳定性，甚至是安全性呢！如果质心位置不准确，那车开起来可能就会摇摇晃晃的，危险不？
总之，整车质心计算的原理真的超级重要！我们应该重视它，就像爱护自己的宝贝一样。
因为它关系到我们的行车安全和驾驶体验呀！所以，大家一定要好好了解这个神奇的原理哦！我的观点就是，整车质心计算是汽车领域里不可或缺的一部分，我们得好好琢磨它、掌握它！。
车辆系统动力学知识点(二)
车辆系统动力学知识点（二）引言概述车辆系统动力学是研究车辆在各种运动状态下的力学性质和特性的学科领域。
在车辆系统动力学中，有一些重要的知识点需要了解和掌握。
本文将介绍车辆系统动力学的一些关键知识点，帮助读者深入理解车辆的运动和性能。
正文内容一、车辆质心与重心1. 了解质心和重心的概念2. 理解质心和重心在车辆运动中的作用3. 掌握计算质心和重心位置的方法4. 理解质心高度对车辆稳定性的影响5. 了解如何优化车辆的质心和重心位置二、车辆滚转与侧倾1. 了解车辆滚转和侧倾的概念2. 理解车辆在转弯过程中发生滚转和侧倾的原因3. 掌握计算车辆滚转和侧倾角度的方法4. 了解滚转和侧倾对车辆稳定性的影响5. 了解如何通过调整车辆悬挂系统来提高车辆的滚转和侧倾性能三、车辆悬挂系统1. 了解车辆悬挂系统的组成部分和功能2. 掌握车辆悬挂系统的工作原理3. 理解悬挂系统对车辆操控性和舒适性的影响4. 了解不同类型的悬挂系统及其特点5. 了解如何选择和调整悬挂系统以满足不同的需求四、车辆转向系统1. 了解车辆转向系统的组成部分和工作原理2. 掌握转向系统的调整和维护技巧3. 理解转向系统对车辆操纵性和稳定性的影响4. 了解不同类型的转向系统及其特点5. 了解如何选择和改进转向系统以提高车辆的操控性能五、车辆刹车系统1. 了解车辆刹车系统的组成部分和工作原理2. 掌握刹车系统的调整和维护技巧3. 理解刹车系统对车辆安全性和稳定性的影响4. 了解不同类型的刹车系统及其特点5. 了解如何选择和改进刹车系统以提高车辆的制动性能总结车辆系统动力学是车辆工程领域中一个重要的研究方向，了解和掌握车辆质心与重心、滚转与侧倾、悬挂系统、转向系统和刹车系统等知识点对于理解和提高车辆的性能至关重要。
通过优化车辆的动力学特性和系统设计，可以提高车辆的操纵性、稳定性和安全性，为驾驶员和乘客提供更加舒适和安全的乘车体验。
质心坐标计算公式m1r1
质心坐标计算公式m1r11. 质心坐标计算公式的基础概念。
- 在物理学中，对于由多个质点组成的系统，质心是一个非常重要的概念。
它可以看作是整个系统质量分布的平均位置。
- 对于两个质点组成的系统，设质点1的质量为m_1，位置矢量为→r_1，质点2的质量为m_2，位置矢量为→r_2，则质心的位置矢量→r_cm的计算公式为→r_cm=(m_1→r_1 + m_2→r_2)/(m_1 + m_2)。
这里m_1→r_1只是质心计算公式中的一部分。
2. 以m_1r_1为基础的推导（以两个质点为例）- 当我们只看公式中的m_1→r_1这一项时，它在质心计算中的意义重大。
- 假设在x - y平面上，→r_1=(x_1,y_1)，m_1→r_1=(m_1x_1,m_1y_1)。
- 在计算质心的x坐标x_cm时，x_cm=(m_1x_1 + m_2x_2)/(m_1 + m_2)，其中m_1x_1就是m_1→r_1在x方向上的分量（这里→r_1=(x_1,y_1)）。
- 同理，对于y坐标y_cm=(m_1y_1 + m_2y_2)/(m_1 + m_2)，m_1y_1是m_1→r_1在y方向上的分量。
3. 多个质点的情况。
- 对于n个质点的系统，质心位置矢量→r_cm的计算公式为→r_cm=frac{∑_i = 1^nm_i→r_i}{∑_i = 1^nm_i}。
- 这里m_i→r_i类似于m_1→r_1，在求和计算中共同确定质心的位置。
例如在三维空间中，→r_i=(x_i,y_i,z_i)，m_i→r_i=(m_ix_i,m_iy_i,m_iz_i)，质心的x坐标x_cm=frac{∑_i = 1^nm_ix_i}{∑_i = 1^nm_i}，y坐标y_cm=fra c{∑_i = 1^nm_iy_i}{∑_i = 1^nm_i}，z坐标z_cm=frac{∑_i = 1^nm_iz_i}{∑_i = 1^nm_i}。
(完整版)整车计算及质心位置确定
第六章整车计算及质心位置确定第一节轴荷计算及质心位置确定1、本章所用质量参数说明（Kg）T 底盘承载质量F 底盘整备质量（不含上车装置）NL 有效载荷V A1 底盘整备质量时的前轴荷HA1 底盘整备质量时的后轴荷V A2 允许前轴荷HA2 允许后轴荷HAG2 允许总的后轴荷（驱动轴+支撑轴）NLA2 允许后支撑轴轴荷VLA2 允许中支撑轴轴荷GG2 允许总质量（载货汽车底盘整备质量+上车装置质量+允许载荷）NL2 允许有效载荷V A3 实际有效载荷（AB+NL）时的前轴荷HA3 实际有效载荷（AB+NL）时的后轴荷）GG3 实际有效载荷（AB+NL）时的总质量NL3 实际有效载荷（AB+NL）HA4 底盘后轴荷（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）GG4 底盘总质量（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB和NL）NLV 由轴荷超载引起的有效载荷损失HAü超过允许后轴荷V Aü超过允许前轴荷AB 上车装置质量EG 整车整备质量（载货汽车底盘+AB）M 附加质量，例如：M1 驾驶员+副驾驶员M2 备胎（新、老位置移动时）M3 起重机（随车吊）、起重尾板等LV A 前轴荷占总质量的比例（%）2、本章所用尺寸参数说明（mm）A、轴距A1、轴距（第一后轴中心线至第二后轴中心线）A理论理论轴距（只用于3轴或4轴）a1 与轴荷比例（驱动轴与支撑轴之比）有关的从理论轴线到驱动轴的距离W 前轴中心线至驾驶室后围的距离W2 前轴中心线至上车装置前缘的距离X 货厢或上车装置的长度y 均布载荷时最佳质心位置至前轴中心线的距离（AB+NL）y＇假设的质心位置至前周中心线的位置y1 驾驶员+副驾驶员位置距前轴中心线位置y2 备胎（新、老位置移动的距离）y3 起重机（随车吊）、起重尾板等MHS 附加质量的质心高度GHSL 整车空载质心高度GHSV 整车满载质心高度FHS 底盘的质心高度ABHS 上车装置的质心高度NLHS 允许有效载荷的质心高度2、轴荷计算a)双后轴：a1=A1/2A理论=A+a1b)后支撑轴：a1=NLA2×A1/HAG2A理论=A+a1c)中支撑轴：a1=VLA2×A1/HAG2A理论=A+A1－a1示例（一般）对于上车装置比较简单的车辆，例如自卸车、栅栏车或厢式车（未装随车吊、起重栏板等），为实现轴荷的最佳分配，y值和y＇值应相等，否则会减少有效载荷。
汽车质量及质心估算研究
汽车质量及质心估算研究
汽车质量和质心估算是汽车工程学中的一个重要课题。
汽车质量是指整车重量，包括车身、动力系统、底盘、轮胎等部件的重量。
汽车质心则是指整车几何中心的位置，用于描述车辆的稳定性、操控性和驾驶性能。
汽车质量和质心估算的方法多种多样，包括实验方法和计算方法。
实验方法主要是通过称重和测量几何中心来确定汽车质量和质心位置。
计算方法则是基于汽车结构和零部件的重量分布，利用数学模型计算汽车质量和质心位置。
常用的计算方法包括有限元分析、多体动力学分析和质心测量法等。
汽车质量和质心估算对汽车设计和制造具有重要的指导作用。
它可以帮助工程师评估汽车的性能和安全性，优化汽车结构和零部件的布置，提高汽车的操控性和燃油经济性。
此外，汽车质量和质心估算还能为汽车的故障诊断和维修提供帮助。
物体质心计算方法
物体质心计算方法卢庆杨晓赟摘要叙述了通过用圆规和直尺画出重物质心位置的方法及其原理分析。
关键词质心规尺作图载荷线段1 前言作为工程设计人员，计算零、部、组件及总成的质心是经常性的工作。
虽然质心的计算方法多种多样，但计算工作量大，常常不得不经过反复验算后才能确定。
下面以计算汽车质心为例，向大家介绍一种简单实用的计算质心的方法——规尺作图法。
2 水平方向质心（即后轴载荷缩小K′倍，取K′＝10）；通过B点垂直于AB向下画一线段BD，其长度等于63.7 mm（即前轴载荷缩小K′倍）。
最后，连接C、D两点，与线段AB交于点O，该点即为汽车在水平方向上的质心，量出AO的长度乘以K（K＝10）为847mm，即质心在在水平方向上距前轴的距离。
注：K、K′为任意实数，二者可以不相等。
作图时，前轴载荷画在后轴上，后轴载荷画在前轴上，且二者必须位于线段AB的两侧。
3 原理分析我们知道力是矢量，有大小和方向，可以用线段来表示。
矢量三角形，就是我们最常见的例子。
下面我们将把力用长度来表示。
本文中，如图1所示，在测水平方向质心时，是以汽车为研究对象，对质心G取矩，即有M G＝F A×L AO＝F B×L BO （1）所以L AO／L BO＝F B／F A （2）式中：M G—对质心G的力矩；F A、F B—前、后轴载荷；L AO、L BO—质心距前、后轴距离。
由公式（2），我们可将求质心的问题简化为：已知F A、F B大小，及线段AB长度，求AB上一点O，使得AO／BO＝F B／F A。
解题过程如下：(1) 如图3，画出已知线段AB；(2) 过A作AE⊥AB，取线段AC＝F B，CE＝F A；AB图 3 原理分析图B CE∥BD，CD∥BE，所以BD＝CE＝F A。
h＝600mm，其前、后轴的图4 抬高前轴测前、后轴载荷如图5，BE与水平地面平行，E为A在BE上的投影，图中AE＝60mm，CE＝37.57mm，BD＝60.43mm。
汽车质心高度计算公式
汽车质心高度计算公式汽车质心高度是指汽车质心相对于地面的垂直高度。
它对于汽车的稳定性和操控性有着重要的影响。
在设计和制造汽车的过程中，准确计算和控制汽车质心高度是非常关键的。
汽车质心高度的计算公式可以通过数学和物理原理推导得到。
但为了满足文章要求，我们将以人类的视角，用简单易懂的语言来解释汽车质心高度的计算方法。
汽车的质心是指汽车整个质量集中的地方，类似于物体的重心。
质心高度是指质心相对于地面的高度。
为了计算质心高度，我们需要考虑汽车各个部分的质量和位置。
一般来说，汽车的质心高度越低，其稳定性越好。
因为质心越低，汽车在转弯时产生的侧倾力就越小，操控性也就越好。
所以，在汽车设计中，降低质心高度是一个重要的目标。
那么，如何计算汽车的质心高度呢？我们需要知道汽车的总质量。
这可以通过称重设备来测量得到。
然后，我们需要确定汽车质心相对于前后轴的位置。
一种简单的方法是将汽车抬起，用两个支点分别支撑前后轮胎，然后测量质心相对于这两个支点的距离。
这样，我们就可以得到汽车质心相对于前后轴的位置。
接下来，我们需要知道汽车质心相对于地面的高度差。
这可以通过测量车身底部和地面的距离来得到。
我们可以用尺子或者测量工具来进行测量。
我们可以将汽车质心相对于前后轴的位置和质心相对于地面的高度差结合起来，得到汽车质心高度的计算结果。
需要注意的是，汽车质心高度的计算可能会受到一些因素的影响。
例如，汽车的燃料和乘客的位置会对质心高度产生一定的影响。
此外，不同类型的汽车，如轿车、SUV和卡车等，其质心高度可能会有所不同。
在汽车设计和制造过程中，我们需要通过合理的布局和结构设计来控制汽车的质心高度。
通过降低车身的重量分布和采用合适的悬挂系统，可以有效地降低汽车的质心高度，提高汽车的稳定性和操控性。
汽车质心高度的计算是非常重要的。
它对汽车的稳定性和操控性有着直接的影响。
在汽车设计和制造过程中，准确计算和控制汽车质心高度是一个关键的任务。
通过合理的设计和工程手段，我们可以降低汽车的质心高度，提高汽车的稳定性和操控性，为驾驶员提供更好的驾驶体验。
轴荷分配及质心位置的计算
4 轴荷分配及质心位置的计算4.1轴荷分配及质心位置的计算根据力矩平衡原理，按下列公式计算汽车各轴的负荷和汽车的质心位置：g1l1+g2l2+g3l3+…=G2Lg1h1+g2h2+g3h3+…=Gh gg1+g2+g3+…=G （4.1）G1+G2=GG1L=GbG2L=Ga式中：g1、g2、g3——各总成质量，kg；l1、l2、l3——各总成质心到前轴距离，m；h1、h2、h3——各总成质心到地面距离，m；G1——前轴负荷，kg；G2——后轴负荷，kg；L——汽车轴距，m；a——汽车质心距前轴距离，m；b——汽车质心距后轴距离，m；h g——汽车质心到地面高度，m。
质心确定如表 4.1所示表4.1 各部件质心位置⑴.水平静止时的轴荷分配及质心位置计算 根据表4.1所求数据和公式（4.1）可求 满载：G 2=kg Llg ni ii 99.305236.310258.061==∑=G 1=4695-3052.99=1642.01kgm G L G a 18.2469536.399.30522=⨯=⨯=m a L b 18.118.236.3=-=-= 前轴荷分配：469501.16421=G G =35.0％后轴荷分配：469599.30522=G G =65.0％ 0.97m 46954555.451===∑=Ghg h ni ii g 空载：=-=='∑=36.35.641206.1025812Llg G ni ii 1144.51kg='1G 2G G '-'=（2250+3×65）-1144.51=1300.49kg m G L G a 96.249.130036.351.1144''2=⨯=⨯=m a L b 4.096.236.3=-=-= 前轴荷分配:==''244549.13001G G 53.2％ 后轴荷分配：==''244551.11442G G 46.8％ 907.02445926.22161=='=∑=G hg h ni ii g根据表4.1,得知以上计算符合要求表4.2各类汽车的轴荷分配a.水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算对于后轮驱动的载货汽车在水平路面上满载加速行驶时各轴的最大负荷按下式计算：gg z h L h b G F ϕϕ--=)(1gz h L GaF ϕ-=2 （4.2）式中：1z F ——行驶时前轴最大负荷，kg ； 2z F ——行驶时后轴最大负荷，kg ；ϕ——附着系数，在干燥的沥青或混凝土路面上，该值为0.7～0.8。
车辆动态质心的计算方法,横摆力矩的计算方法和系统
车辆动态质心的计算方法,横摆力矩的计算方法和系统
一、车辆动态质心的计算方法：
1. 车辆动态质心是指在车辆运动过程中，车辆质量分布所导致的质心位置。
一般情况下，车辆质心位于车辆的垂直中心线上，但由于车辆各组件的布置和形状不同，车辆动态质心的位置也会有所偏移。
2. 一种常用的计算方法是通过测量车辆静态质心和重心高度，然后考虑车辆在行驶中的加速度、制动力和侧向力等因素的作用，来进行动态质心位置的估算。
3. 另一种计算方法是基于车辆的测力系统或惯性测量系统，通过测量车辆在不同工况下的动力学参数，如加速度、转向角速度等，然后根据牛顿定律计算车辆动态质心的位置。
二、横摆力矩的计算方法和系统：
1. 横摆力矩是指车辆在行驶过程中由于转向或侧向力等因素所引起的车身滚动或侧倾的力矩。
2. 横摆力矩的计算方法一般通过测量车辆的动态参数来进行。
3. 一种常用的测量方法是基于车辆的测力系统，通过测量车辆在转弯过程中产生的侧向力和转向力，然后根据力矩的定义计算横摆力矩。
4. 另一种方法是基于车辆的惯性测量系统，如陀螺仪或光纤陀螺仪等，通过测量车辆在转弯过程中的角加速度和线加速度，然后通过力矩平衡方程计算横摆力矩。
5. 此外，还可以结合车辆动力学模型和滑移角等参数，利用数值模拟方法计算横摆力矩。
总之，车辆动态质心的计算方法可以通过测量车辆的动态参数，考虑车辆在行驶过程中的加速度、制动力和侧向力等因素来进行。
而横摆力矩的计算方法可以通过测量车辆的侧向力和转向力，或者通过测量车辆的角加速度和线加速度，利用力矩平衡方程来进行。
不同计算方法和系统的选择取决于测量设备的可用性、精确度和成本等因素。
计算车辆质心与轴荷分配
计算车辆质心与轴荷分配对于一个车辆，质心是指它在三维空间中的重心位置，而轴荷分配则是指车辆的重量在各个轴线上的分布均衡程度。
计算车辆质心与轴荷分配是非常重要的，因为它们直接影响着车辆的稳定性、操控性和安全性。
计算车辆质心通常需要确定车辆各个组成部分的质量分布和位置，并根据它们的质量和位置计算出车辆的整体质心位置。
而轴荷分配则需要根据车辆质心位置和车辆总重量来计算各个轴线上的荷载分布。
接下来，我们将详细介绍如何计算车辆质心与轴荷分配。
首先，计算车辆质心的位置需要考虑车辆各个组成部分的质量与位置的乘积之和。
可以将车辆划分为若干个部分，如车身、发动机、悬挂系统、转向系统等。
对于每个部分，可以测量它们的质量，并确定它们的重心位置。
然后，根据质量和重心位置的乘积之和除以车辆总质量，即可得到车辆质心的位置。
例如，假设车辆总质量为M，车身质量为m1，重心位置为d1；发动机质量为m2，重心位置为d2；悬挂系统质量为m3，重心位置为d3；转向系统质量为m4，重心位置为d4、那么，车辆质心位置的计算公式可以表示为：质心位置=(m1*d1+m2*d2+m3*d3+m4*d4)/M在实际计算中，可以使用测量工具或称重仪器来获取车辆各个组成部分的质量，并使用几何测量仪器来测量它们的重心位置。
接下来，计算车辆的轴荷分配需要考虑车辆质心的位置和车辆总重量。
车辆的总重量可以通过称重仪器来测量，而轴荷分配可以通过以下公式计算：前轴荷载=M*(距离后轴距离/轴距距离)后轴荷载=M*(距离前轴距离/轴距距离)其中，轴距距离是指前后轴之间的距离，距离前轴距离和距离后轴距离是指车辆质心距离前后轴的距离。
通过这个公式，可以计算出车辆在前轴和后轴上的荷载分布情况。
需要注意的是，在实际计算中，可能还需要考虑其他因素对轴荷分配的影响，比如悬挂系统的刚度、车辆加速度和制动力等。
这些因素都可能会影响到车辆在不同行驶状态下的轴荷分配情况，因此在进行计算时需要综合考虑这些因素。
No.217质心位置的求法（基础篇）
No.217质心位置的求法（基础篇）
【杠精学物理】第265篇原创文章。
早在讲质心运动定理的时候，我们就提到过质心位置的计算公式，但一直在应用，从来没讲过如何得到这个计算公式。
质心位置的计算是自主招生考试和竞赛初赛中经常遇到的问题，相信在今后的强基计划相关考试中，也会陆续出现。
本期视频，就针对质心位置的计算，重点讲解如何用质心最基本的运算公式，来处理常见问题。
下一期，将介绍两种特殊方法，作为补充。
如果您对今天的内容感兴趣的话，欢迎观看下面的视频：
从视频中可以看到，基本运算公式的引入，通过初中大家就熟知的杠杆平衡（力矩平衡）非常容易理解。
对于基本质心公式的应用，杠精老师主要分为三类进行讲解：
1. 不连续多体问题（质点系问题）；
2. 连续体问题；
3. 割补法（负质量法）问题。
其中第一类问题，主要考察累加的基本运算。
第二类问题，主要注意积分运算技巧。
第三类问题注意负质量法和割补法的一致性。
每类问题均列举两个例子供大家参考练习。
下一期，将继续讲解质心位置求法（拓展篇），敬请期待~。
摇摆法测量汽车质心高度的步骤
摇摆法测量汽车质心高度的步骤嘿，朋友们，今天咱们聊聊摇摆法测量汽车质心高度的那些事。
听起来好像有点儿高大上，其实呢，就是一项简单又有趣的实验。
想象一下，你的爱车就像个小宝宝，你得知道它的重心在哪儿，好让它在路上稳稳当当。
我们这就开始吧，带上好心情，放下压力，跟我一起来搞定这个测量吧！准备工作得做好，像是调皮的小孩子，一定得先把玩具拿出来。
找一辆车，这个过程可以随意选个你喜欢的，越拉风越好，哈哈。
找一根长杆子，记得得够结实，不然可别把自己整得狼狈不堪。
把这个长杆子固定在车上，杆子的底端要贴着地面，这样才能保证测量的准确性。
你说这有多重要？那可太重要了，像是打篮球得把球投进篮框，没这个动作可就没戏了。
然后，咱们得找个水平的地方，让车儿停稳。
这里特别讲究，想象你在跳舞，必须得有个好的舞台。
车轮不能动，咱们的测量才能如鱼得水。
哦，对了，测量的那根长杆子也得竖起来，这样才能好好利用重力，让它来帮忙。
咱们要把车抬高。
别担心，不用把它飞起来，只需要用千斤顶把车的某一侧抬起，另一侧呢，保持不动，像是在玩跷跷板。
这时候，眼睛可得放亮了，观察杆子的晃动。
就像是在看一场精彩的表演，杆子会因为重心的变化而摇摆，咱们得好好记录这段表演的精彩瞬间。
别急，慢慢来，记得多次试验，确保测量的精确。
你会发现，每次摇摆的幅度可能都不一样，这就像人生，有起有落，没啥好担心的。
测量的数字可得认真对待，记录下每次的结果，然后找个地方把它们都摆在一起。
这就像是在做一道数学题，最后得出个答案。
咱们得计算一下重心的高度，这时候就需要用到一些公式了。
不过别怕，公式并不是怪兽，简单易懂，认真一点就好。
把你记录的摇摆幅度放进去，轻松算出结果。
你可能会觉得这个过程有点麻烦，哎，别这样，想想在干什么，测量爱车的重心，岂不是一件超级酷的事情？测量完之后，记得给你的车一个大大的拥抱，毕竟它陪你走过了无数的风风雨雨。
了解重心，不仅能提升驾驶的安全性，还能让你的爱车更好地掌控道路，稳稳当当，不怕风吹雨打。
专用汽车质心位置计算及验证方法
专用汽车质心位置计算及验证方法车辆的质心对车辆尤其是专用汽车的侧向稳定性有着重要的影响。
介绍了一种专用汽车质心位置计算分析的方法，同时阐述了利用质量反应法验证质心位置计算结果的方法。
标签：专用汽车；质心位置；质量反应法0 引言随着经济的快速发展，汽车的安全性越来越引起人们的关注和重视，汽车质心位置则是影响其操纵稳定性、行驶平顺性、安全性的重要因素，因而在专用汽车设计中是相当重要参数之一。
质心高度对专用汽车的使用性能有重要的影响。
一般车辆的纵向稳定性都能满足要求，而侧向稳定性对厢式汽车、罐式汽车和集装箱运输车等质心较高的专用汽车来说，就需要认真考虑了。
质心过高，很易导致车辆横向失稳，特别是弯道行驶时，易造成侧向倾翻，操纵稳定性和侧倾稳定性越不好，质心高度达到一定值时，这两项指标就很难合格。
因此，使用厢式汽车和集装箱运输车时，除选用质心较低的车辆以外，还应注意合理配载，即将密度较大的货物尽可能地装在其箱（厢）的下部，而密度较小的货物则应装在上部，以保证专用汽车的行驶稳定性和安全性。
因此质心高度就成为确定汽车质心位置的关键所在。
1 专用汽车质心位置计算方法专用汽车的质心位置影响整车的轴荷分配、行驶稳定性和操纵性等，在总体设计时必须要慎重全面考虑计算或验算，特别是质心高度是愈低愈好。
1.1 水平质心位置计算（力矩方程式）2 基于质量反应法的质心高度测量方法国内外测定汽车质心高度主要有以下几种方法：摇摆法、悬挂法、零位法、平台支撑反力法、质量反应法。
摇摆法所需设备复杂，其应用受到限制。
悬挂法需要能够承受整车质量的悬挂点，对拖拉机，尤其是大型拖拉机，实现起来比较因难，另一个缺点是悬挂后变形大，测试精度难以保证，因此在工程实践中很少被采用。
平台支撑反力法需用专用设备，有些试验单位用测量倾角的设备代替使用，测量的倾角对计算质心高度误差较敏感，投资大，普及率低。
而质量反应法所需测试设备少，易于实现，广泛采用。
质量反应法是根据刚体绕固定轴转动的原理，试验时将汽车的一端吊起，吊至不同的角度时，分别测出轴荷的转移量和汽车的倾斜角度，然后计算出质心位置，故也称吊起法。
汽车质心侧偏角计算公式
汽车质心侧偏角计算公式汽车质心侧偏角，这可真是个听起来有点专业的名词！但其实啊，它在汽车行驶的世界里可是有着重要地位的。
咱先来说说啥是汽车质心侧偏角。
简单来讲，它就是描述汽车在行驶过程中，车子重心的移动方向和车子前进方向之间的夹角。
这个夹角能告诉我们很多关于汽车行驶稳定性和操控性的信息。
那怎么计算这个质心侧偏角呢？这就得用到一些公式和参数啦。
比如说，汽车的速度、转向角度、车轮的侧偏刚度等等。
计算公式大概是这样：质心侧偏角= （车辆横摆角速度×车辆轴距）÷（车辆纵向速度）。
这里面的车辆横摆角速度和车辆纵向速度都得通过专业的仪器或者传感器来测量。
我给您讲讲我之前的一次经历，那次可真是让我对这个质心侧偏角有了更深刻的理解。
有一回，我开着车在一条弯道比较多的山路上行驶。
当时车速不算慢，在过一个急弯的时候，我明显感觉到车子有点不太稳，似乎要往外甩出去似的。
后来我仔细琢磨了一下，这不就是质心侧偏角在起作用嘛！因为在那个速度和转向角度下，质心侧偏角可能超过了安全范围，导致车子的稳定性受到了影响。
再回到这个计算公式，这里面每个参数都有它的讲究。
车辆轴距，这是车子本身的结构参数，一般是固定不变的。
但车辆的横摆角速度和纵向速度，那就会随着驾驶操作和路况不停地变化。
比如说，当您急刹车的时候，纵向速度会迅速减小，这时候质心侧偏角也会跟着发生变化。
如果您在高速行驶中突然猛打方向盘，横摆角速度会瞬间增大，质心侧偏角也可能变得很大，这就很容易导致失控了。
在实际的汽车设计和研发中，工程师们会通过各种复杂的计算和模拟，来优化汽车的结构和性能，让质心侧偏角在各种情况下都能保持在一个安全合理的范围内。
对于咱们普通驾驶者来说，了解质心侧偏角的概念和计算公式虽然不能让我们直接算出具体数值，但能让我们更明白车子在行驶中的状态，从而更加小心谨慎地驾驶。
总之，汽车质心侧偏角的计算公式虽然看起来有点复杂，但它背后反映的是汽车行驶的重要特性。
车辆动力学模型质心位置标定方法研究
2024年第03期总第322期车辆动力学模型质心位置标定方法研究郭传真范帅朱思瑶刘峰王玉龙广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州，510641摘要：将整车动力学试验的纵向和横向控制量输入给15自由度车辆动力学仿真模型，比较它们的侧向加速度、横摆角速度、侧倾角、俯仰角等动力学响应指标与实车之间的差异。
根据经验调整15自由度车辆动力学仿真模型的质心纵向和垂向位置，使仿真与实验的动力学响应指标一致，以标定出比较准确的整车质心纵向和垂向位置，为车辆运动控制提供更准确的车辆动力学模型。
关键词：侧向加速度；横摆角速度；侧倾角；俯仰角；质心中图分类号：U463收稿日期：2024-01-23DOI：10 19999/j cnki 1004-0226 2024 03 0221前言车辆动力学建模是车辆控制系统设计的基础，车身姿态与自身关键参数的准确度与系统控制精度紧密相关［1-3］。
汽车的质心位置、质量和转动惯量是车辆动力学模型的重要参数［4-6］。
整车质心位置对车辆动力学性能影响较大，为了更好地控制车辆运动，需要获得准确的质心位置。
由于加工制造的误差以及实车使用过程中，负载的质量和位置的变化，使得实际车辆的质心位置与设计时的质心位置存在偏差。
本文假设车辆左右完全对称，不考虑质心横向位置偏差，本文通过仿真与实车数据对比的办法，标定出相对准确的质心纵向和垂向位置。
本文使用的15自由度车辆动力学仿真模型包括包括车身3个位移自由度（x 、y 、z ）、车身3个旋转自由度（俯仰、侧倾、横摆）、4个车轮各自的转动、4个车轮各自的垂向跳动以及1个转向系统方向盘转向角输入。
车辆动力学模型原理如图1所示。
图1车辆动力学模型原理示意图本文使用的车辆动力学模型，其主要包括有车体系统、转向系统、悬架系统、传动系统、轮胎-地面力学系统等若干子模型。
a.车体模型。
车体模型采用均匀密度法建立，可以体现车体自身的质量、质心位置和三轴转动惯量，同时设置有阻力系数、升力系数等空气动力学指标。
两轴车辆质心位置计算方法
1．范围本标准描述了确定ISO 3833中定义的两轴道路车辆质心位置的方法。
可能有其它方法或使用更详细、更复杂的方法和设备，如倾斜桌面和摇篮。
2．参考标准本文参考的以下标准包括构成本国际标准的标准。
标准发布时，该版本有效。
所有标准都以修订版为准，并鼓励认同本标准的团体研究使用以下标准文件的最新版本的可能性。
对于未标注日期的参考，使用涉及的标准文件的最新版本。
ISO和IEC成员仍是现行有效国际标准的注册会员。
ISO 612：1978，道路车辆——机动车和牵引车尺寸——术语和定义ISO 3833：1977，道路车辆——类型——术语和定义ISO 8855：1991，道路车辆——汽车动态和持地能力——词汇3．试验条件燃油箱应完全装满。
如果由于汽车倾斜，按照4中的测量方法，其它液体的位移〔操作和其它件〕，很大，则应考虑这一点。
3．2载荷条件，悬架和机械件任何负荷都应固定到位以免汽车倾斜而移动。
汽车装载到所需载荷条件后，应卡住车轮悬挂，以免由于汽车倾斜而发生变形。
这也适用于由于悬置变形可能影响试验结果的其它零件。
举升汽车时，变速箱应置于空档。
松开驻车制动；只有卡紧或用其它方式才能防止一个轴上的车轮滚动。
前轮尽可能保持指向正前方。
4．测量方法4.1汽车处于水平，按照ISO 612和ISO 8855规定的尺寸，测量并记录：lleft，左轴矩，单位毫米；lright，右轴矩，毫米；bf1前轮矩，毫米；br1，后轮矩，毫米；m1，左前轮荷，单位公斤；m2，右前轮荷，公斤；m3，左后轮荷，公斤；m4，右后轮荷，公斤；rstat1，左前静态载荷半径1〕，毫米；rstat2，右前静态载荷半径1〕，毫米；rstat3，左后静态载荷半径1〕，毫米；rstat4，右后静态载荷半径1〕，毫米；4.2逐步举起一个轴〔建议分三步或多步〕。
记录每个位置时另一轴的轴荷和举升角。
最大举升角取决于测量轴荷所用标尺的精确度。
它应足够大，能满足5句中对精确度的要求。
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汽车质心位置的计算
汽车质心位置的计算
1、 质心到前轴（坐标原点）的水平距离
（1） 常规公式： gi
Xi gi a ∑⋅∑=)( ------------------------（1） 式中 a 质心到前轴的水平距离
gi 各总成（或载荷）质量
Xi 各总成（或载荷）到前轴的水平距离
轴荷（或簧载质量）： gi L
a
G ∑⋅-=)1(1 L
Xi gi gi )(⋅∑-∑= ------------------------（2） gi L
a G ∑⋅=2. L Xi gi )(⋅∑= ------------------------（3） 式中 1G 前轴负荷（或前簧载质量）
2G 后轴负荷（或后簧载质量）
L 轴距
（2） 先求轴荷再算质心位置: ⎥⎦⎤⎢⎣
⎡⋅-∑=gi L Xi G )1(1 ------------------------（2a ） ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⋅∑=gi L Xi G 2 ------------------------（3a ）
)1(12G
G L G G L a -⋅=⋅= ------------------------（4） 式中 gi G G G ∑=+=21 总负荷（或簧载总质量）
2、 质心离地高度
常规公式： gi
hi gi h ∑⋅∑=)( -------------------------（5） 式中 h 质心到地面的高度
hi 各总成（或载荷）离地高度
*注：可以先算出)(hi gi ⋅∑再除以gi ∑，也可以先算出)(
gi
hi gi ∑⋅再合成。
3、 各种质心的分别计算和合成
（1） 分别计算：
① 空载、满载状态的质心位置
空载: gi 不包括乘员或/和载荷，仅包括相关总成。
满载: gi 包括乘员或/和载荷以及相关总成。
② 簧载质量、非簧载质量的质心位置
簧载质量：gi 只包括属于簧载质量的总成，或者还包括乘员或载
荷。
非簧载质量：gi 只包括属于非簧载质量的总成。
（2） 状态的合成
1） 整车状态-----包括簧载与非簧载质量
① 质心到前轴的水平距离： G a G a G a u u S S g ⋅+⋅=
G
L G a G u S S ⋅+⋅=2 ------------------------------（6） 式中 S G 簧载总质量
21u u u G G G += 非簧载总质量
1u G 前轴非簧载质量
2u G 后轴非簧载质量
u S G G G += 整车总质量
g a 整车质心到前轴的水平距离
S a 簧载质量质心到前轴的水平距离
u a 非簧载总质量的质心到前轴的水平距离
② 质心离地高度 G h G h G hg u u S S ⋅+⋅=
G
R G G h G u u S S ⋅++⋅=
)(21 ---------------------------（7）
式中 hg 整车质心离地高度
S h 簧载质量的质心离地高度
R h u = 非簧载质量的质心离地高度，一般设定为车轮静力半径R 。
*注：①前、后轴非簧载质量的质心水平位置可设定就在前、后 轴的轴线上。
②前、后轴非簧载质量的质心垂直位置可设定都在车轮
中心上。
③公式（6）、（7）经移项处理，可用来计算分离的簧
载或非簧载质量的质心位置。
2） 满载状态------包括空载加乘员或货物
① 质心到前轴的水平距离 a p
p G a G a G a ⋅+⋅=00 ------------------------（8）
式中 0G 空载总质量（整车或簧载质量）
0a 空载总质量的质心到前轴的水平距离
p a G G G +=0 总质量（整车或簧载质量）
p G 乘员或货物总质量
p a 乘员或货物总质量的质心到前轴的水平距离
对于乘员：
pi G p ∑= -------------------------（9）
pi X pi a pi p ∑⋅∑=)
( ------------------------（10）
式中 pi 单个乘员质量
pi X 单个乘员质心到前轴的水平距离
对于货物：其总质量设定为均匀分布，质心位于货箱中心线。
② 质心离地高度 a p
p G h G h G h ⋅+⋅=00 -----------------------（11）
式中 0h 空载总质量的质心离地高度（整车或簧载质量）
p h 乘员或货物总质量的质心离地高度
对于乘员： pi h pi h pi p ∑⋅∑=)
( -----------------------（12）
式中 pi h 单个乘员的质心离地高，应按其坐姿或立姿取值
对于货物：一般按均布货物总高度为600mm 考虑，即按货物质心高出货箱底板300mm 计算。
*注：式（8）、（11）按0G 含或不含非簧载质量u G ，其计算结果
则为整车的或簧载质量的满载质心位置。
陈耀明 2008年10月8日。