Картинку для определения момента, в который автомобиль опрокидывается, подгрузил в
Радикал-Фото. Надеюсь, теперь её видно
. Несколько комментариев.
1) Рисуем машинку, например, вид сзади. Поворачивает направо (на рисунке). Дорожное полотно считаем горизонтальным (иначе там вместо одного угла
ALFA будет аж 3 разных - запутаю всех
).
2) Выбираем ось, вокруг которой происходит опрокидывание: точка
О на рисунке. Я её (по ошибке!
) показал на оси левого колеса. На самом деле, она на контакте этого колеса с дорожным полотном - ближе к наружной кромке колеса. Но не суть: лень перерисовывать.
3) Рисуем плечо рычага
R из точки
О к центру тяжести (
ЦТ) автомобиля - синяя линия.
4) На
ЦТ действуют две силы (красные линии со стрелками): сила тяжести (строго вниз) и центробежная (ЦБ) сила - по горизонтали, пропорциональная квадрату скорости автомобиля и его массе.
5) Чтобы написать опрокидывающие (крутящие) моменты относительно оси
О, рисуем перпендикуляр к плечу
R - синяя линия. На него надо записать проекции сил. Поэтому появляются Sin/Cos.
6) Правое (на рисунке) колесо в момент опрокидывания теряет контакт с дор. полотном: сила на него не действует, момент оно не создаёт.
===Итоговое уравнение на рисунке есть. Что видно из него.1) Длина плеча
R роли не играет: общий множитель, а мы результат баланса моментов (
выравнивающего от силы тяжести и
опрокидывающего - от ЦБ силы) с нулём сравниваем.
2) Всё определяется углом
ALFA: чем он больше, тем позднее (при б
ольшей скорости) произойдёт опрокидывание.
3) Радикально увеличить угол
ALFA можно, понижая
ЦТ автомобиля. Ну это всем известно, и тут
KDSS никак не поможет.
4) При сильном
крене ЦТ автомобиля может сместиться немного влево на рисунке. Это уменьшит угол
ALFA - плохо! Это примерно так же плохо, как уменьшение колеи автомобиля: тут и 5-15см могут быть важны. А вот здесь
KDSS может помочь (чуток отсрочить опрокидывание), ежели эта приблуда, действительно, крены уменьшает.
===
На устойчивость (
IMHO) может заметно (и негативно) влиять перемещение топлива в баке, заполненном на 1/2, при повороте: это перемещение массы жидкости смещает ЦТ влево (на рисунке). Вот интересно, японские инженеры догадались разделить бак продольными перегородками с небольшими отверстиями в них в самом низу? Ну чтобы жидкость
мгновенно по баку не плескалась: эти (условно) 40кг плещущейся массы могут сыграть злую шутку, смещая ЦТ куда не надо? Или пора патентовать?
Наверное, это важнее для остойчивости танкеров, но те с полу-пустыми танками в море не выходят (насколько помню).
===
Уффф!! Вроде всё.
Я - физик, но специализация другая: вычислительная гидродинамика
. Так что запросто могу что-то упустить или накосячить. Поправьте!
Автор
Тема: Вопрос-ответ (Прочитано 1119044 раз)
