側(cè)傾穩(wěn)定性計(jì)算

將tg9將tg9=9代入(1)中的等式得:-h-9cosa

丿整車側(cè)傾穩(wěn)定性計(jì)算整車靜態(tài)側(cè)傾穩(wěn)定性計(jì)算出處?東風(fēng)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(zhǔn)確的計(jì)算方法，以在設(shè)計(jì)階段就能初步判斷該車型的側(cè)翻角能否滿足要求。當(dāng)樣車試制出來(lái)后，只要進(jìn)行常規(guī)的參數(shù)測(cè)量，就能準(zhǔn)確地計(jì)算出其側(cè)翻穩(wěn)定角，并且可計(jì)算出空載、滿載及各種質(zhì)心高度情況下的穩(wěn)定角。下述計(jì)算方程的推導(dǎo)，主要考慮兩個(gè)因素：側(cè)傾時(shí)，由于簧上質(zhì)心的偏移，增大了側(cè)翻力矩；輪距和側(cè)傾中心要選在質(zhì)心所處的垂直平面內(nèi)。圖1為汽車側(cè)翻受力分析圖，對(duì)A點(diǎn)取矩，側(cè)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(cè)翻穩(wěn)定角。而懸架側(cè)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(zhì)量的重力；Gf汽車總簧下質(zhì)量的重力；h；簧上總質(zhì)心距地面的高度；hR，側(cè)傾中心距地面的高度；h，側(cè)傾力臂；R，車輪半徑，簧下質(zhì)量質(zhì)心的高度；B，等效輪距；a，側(cè)翻穩(wěn)定角；9，懸架側(cè)傾角；5，懸架側(cè)傾角剛度。因9值相對(duì)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(zhì)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(dāng)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(guò)程如下。令方程左邊為f(x),則有：對(duì)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(shè)置）時(shí)，則可認(rèn)為％是所n+1n n+1求方程（8）的一個(gè)近似根兀o為了確認(rèn)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(cè)翻穩(wěn)定角QO以上計(jì)算過(guò)程利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行，可很方便地得到結(jié)果。下面計(jì)算公式中所涉及的參數(shù):1）側(cè)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(zhì)心高度g圖2為汽車側(cè)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(cè)傾中心距地面高度。對(duì)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(zhì)心至前輪中心的水平距離G-GTa——3 u2I」$G-Ga uG:后橋軸載質(zhì)量的重力2G:后懸架簧下質(zhì)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(jì)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(zhì)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(shè)計(jì)階段均有估算值，在樣品和樣車進(jìn)行參數(shù)測(cè)定后均有較準(zhǔn)確的實(shí)測(cè)值。將它們代入方程(7)利用計(jì)算