側傾穩(wěn)定性計算

將tg9將tg9=9代入(1)中的等式得:-h-9cosa

丿整車側傾穩(wěn)定性計算整車靜態(tài)側傾穩(wěn)定性計算出處?東風汽車工程研究院陳耀明張滿良本文的目的就是找到一種比較準確的計算方法，以在設計階段就能初步判斷該車型的側翻角能否滿足要求。當樣車試制出來后，只要進行常規(guī)的參數(shù)測量，就能準確地計算出其側翻穩(wěn)定角，并且可計算出空載、滿載及各種質心高度情況下的穩(wěn)定角。下述計算方程的推導，主要考慮兩個因素：側傾時，由于簧上質心的偏移，增大了側翻力矩；輪距和側傾中心要選在質心所處的垂直平面內。圖1為汽車側翻受力分析圖，對A點取矩，側翻條件為：

G-sina-h+G-sina-R>G-cosa-TOC\o"1-5"\h\zs s u s使得(1)式中等式成立的角a，即為側翻穩(wěn)定角。而懸架側傾角為：\o"CurrentDocument"q=(G-h-sina+G-h-cosa-tg?》'C (2)s s /申式中：Gs，汽車總簧上質量的重力；Gf汽車總簧下質量的重力；h；簧上總質心距地面的高度；hR，側傾中心距地面的高度；h，側傾力臂；R，車輪半徑，簧下質量質心的高度；B，等效輪距；a，側翻穩(wěn)定角；9，懸架側傾角；5，懸架側傾角剛度。因9值相對a比較小，可令tg?=9,則將其代入(2)式可得:G-h-sinaC-G-h-cosa9s(G-h+G-R)sina=ss u式中G,汽車總質量的重力，G=G+G,a asu將式(3)代入⑷得：G-h+G-R》ga=G---G?-h2-sina (5)ssu a2C—G-h-cosa9s方程(5)為一超越方程，求其解析解相當困難。為此，作如下變換，令x=tga,代入⑸得,G2?h2?X(G?h+GR)x-G ——「"——=0$$ " a2cV1+X2-G-h(p s(6)整理得,k+k+k+kxi+k=04 3 2 1 0(7)式中：k廣耗-於V2(VrV?f=-(G-h+G-R)-C(pTOC\o"1-5"\h\z1 SS dg=BGG-h/20 asg=G2?h2—G-h? ?/z+G?R)1 s s s u方程(7)為一高次代數(shù)方程，求其解析解仍很困難。為此，采用求數(shù)值解的方法得到其近似根。用Newton-Rapbson法求方程(7)數(shù)值解過程如下。令方程左邊為f(x),則有：對方程⑻選取初值"，則迭代程序如下:..(h=0,1,2,....)..(h=0,1,2,....)如果卜-兀|<￡（允許誤差，可根據(jù)要求設置）時，則可認為％是所n+1n n+1求方程（8）的一個近似根兀o為了確認所求根的大概位置并使迭代收斂速度加n快，特選取迭代初值兀=B/（2h）o求得近似根兀后，再根據(jù)a=arctgx求出0 s n n側翻穩(wěn)定角QO以上計算過程利用計算機進行，可很方便地得到結果。下面計算公式中所涉及的參數(shù):1）側傾力臂 (9)G-h+GR (9)h=h—h而，h——a——? u$r$G-Ga u式中，h:整車質心高度g圖2為汽車側傾力臂示意圖，從圖中可知：hR=hi+（h2-h）ajL,式中:力、力：前、后懸架的側傾中心距地面高度。對板簧懸架，可取車橋12處彈簧主片上表面至地面的距離a:簧上質心至前輪中心的水平距離G-GTa——3 u2I」$G-Ga uG:后橋軸載質量的重力2G:后懸架簧下質量的重力u2L:軸距(10)7 7 7Gi- -G)(10)n=n—n——2 1 2 V1 G-Ga u2）等效輪距圖3為汽車輪距示意圖?？紤]前、后輪距的不同，采用下式計算，可得到等效輪距：B=(BG+BG)/G1 1 2 2*a式中，B:前輪距1B:后外輪輪距2G:前軸軸載質量的重力，G=G-G1 1 a 2利用式(9)、(10)、(11)就可算出力、h、B,其它參數(shù)在設計階段均有估算值，在樣品和樣車進行參數(shù)測定后均有較準確的實測值。將它們代入方程(7)利用計算