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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的事故。侧翻可以定义为能够使速度能达到侧翻临界值，一旦达到该临界值，内侧车轮开始抬升，汽车开始以一定角度侧翻，使平衡侧向加速度能力减小，

图9—3稳态汽车侧翻时的平衡横向加速度
因为中心提高且向外侧车轮偏移。这个区域不是从来就不是不稳定的状态，考虑到俩个车轮由于运动不协调而发生侧翻，为了保持平衡，在上图所示曲线上汽车侧翻角必须具有精确的数值，以使平衡时侧向加速度具有精确的数值。任何轻微地增加侧翻角的干扰，就使平衡侧向加速度减少，未被平衡的侧向加速度将产生横摆加速度(横摆加速度又使侧向加速度增加)，使其远离平衡点，如果这种远离继续下去在1秒或2秒内汽车侧翻角很快增加，从而完成侧翻。
当侧翻开始时，便产生了一个新的概念。由于汽车本身的不稳定性，当汽车内侧车轮感离开地面时的状态恰好被称为汽车侧翻的起始点。然而，对于驾驶员来说，通过控制转向盘从而阻止侧翻发生是可能的，这样，汽车侧向加速度减少到汽车能恢复正常位置的水平。由于汽车以一定速度侧翻，所以必须快速()作出反应。理论上，只有当侧翻角变得很大，一致与汽车重心超出了外侧车轮与地面接触线时，侧翻才是不可避免的。这个极限点即是图中平衡加速度达到0的点(9二tan-1(2ht))
人们很高兴地认识到技艺精湛的驾驶员可以使汽车达到这一点，并且在不稳定状态下用两个车轮进行长距离驾驶。然而，如果汽车不小心侧翻达到这个极值点时，一般的驾驶者很少能够避免侧翻。从传统的观点来看，汽车设计者们应该假定一旦汽车一侧的侧轮离开地面，大多数驾驶者来不及反应做出技术动作，所以应该侧重于尽量完善汽车性能，使其达到该点。
2、考虑悬架的准静态侧翻
象前面所做的分析那样忽略轮胎和悬架的复杂性，过高的估计汽车的侧翻临界点。在转弯时，侧面载重量转移使内侧车轮减少载重量而使外侧车轮增加载重量。与此同时，车身在侧翻过程中会伴随着重心向转弯过程中汽车外侧侧向转移。重力的分力能够减少力臂从而抵制侧翻的产生。图9—4显示的是具有悬架系统的汽车上的这些机械构造。车身由它的质量MS来表示，它连接在一个经过假设是侧翻中心的轴上。侧翻中心是指汽车发生侧翻所围绕的轴心，也使侧向力由轴转移到弹性块所在的点。
如果忽略质量和轴的转动，就会对侧翻临界点得出简单的分析结果。假设左侧车轮的载重量为零，计算右侧车轮接触地面的点的力矩用如下公式：]YM二0二Mah—Mg—Q(h—h)(9—5)0SyS■-2r此时弹性体的侧翻角Q仅是侧翻刚度RQ，是侧向加速度a的数倍。侧翻刚度是侧翻yat
y=
角变化率，同时侧向加速度用每克的弧度数来表示。代入消去侧翻角从而得到侧向加速度：
9—6)g2h—图中：h-汽车重心到地面的高度h=侧翻中心到地面的垂r直距离t=轮距克）由于考虑到汽车重心的侧向滑动，上面方程（9—6）中右边第二项的存在而使侧翻临界点2h减少。对于一辆旅行车来说，rh=,（）,
R=侧翻刚度（弧度／。那就是说由于这样的作用原理，侧翻临界值大约减少了5％。赛车具有低侧翻刚度和低重心，受这种影响更低。然而，豪华轿车具有较高的侧翻刚度和重心，受这种影响也更大。与独立悬架（一般具有低侧翻中心）相比，整体式轿车（一般具有高侧翻中心）由于减少了从汽车重心到侧翻中心的距离所以可以减少侧向滑动的影响。
类似的机构原理来源于外侧车轮的侧向偏向，转弯时，它允许车轮上的负载中心向内侧移动，有效的减少了轮距。对于典型的旅行车而言，车轮接地点的侧向滑移又可以导致另外5％的侧翻临界值的减少。
更简捷的侧向滑移的分析和有效侧翻临界点需要详细的车轮模型和悬架系统。在该装置中必须考虑以下几点：
* 悬架侧翻中心侧翻直接导致弹性体重心的侧向移动。
* 由于整体式车桥的侧翻或独立式弹性车轮的外倾，并考虑到轮距，悬架侧翻中心的侧向移动。
* 由于转向力和偏导装置，车轮垂向力作用点的侧向移动。（这些因素反映在取代兼有转向和外倾的过多转向运动过程中）。
前后悬架和车轮的作用不同。对分析结果来说，考虑所有这些影响是不行的。特别的。如果前后悬架在负载和侧翻刚度都相差较大时，同时模拟前后两悬架的作用是必要的。当包括这些影响时，计算机程序是通常使用的计算准静态侧翻临界点的方法。
当这些机械装置被简明的模拟时，汽车准静态侧翻响应便是如图9—5所示的形式。侧向加速度很小时，汽车侧翻响应线性增加，直线斜率为侧翻刚度。这个过程继续进行直到其中一个内侧车轮举起。（由于前后悬架和