利用MATLAB軟件計算汽車質心位置用于行駛穩定性分析

呂慧杰 莫飛 劉飛 任麗敏

摘 要：文章主要介紹了利用MATLAB軟件把車輛改裝過程中易改變位置總成的質心位置作為變量參數編入到MATLAB后臺程序中計算汽車質心位置，把變量參數按選項在可視化界面中輸入并進行計算。根據得出質心位置結果對某型6×6重型越野車進行行駛穩定性分析。

關鍵字：MATLAB;質心位置;行駛穩定性

中圖分類號：U461.1 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2019）12-120-03

Abstract： This paper mainly introduces how to use the MATLAB software to compile the centroid position of the easily changed position assembly as a variable parameter into the MATLAB background program to calculate the centroid position of the vehicle， input and calculate the variable parameters according to the optionsin the visual interface. Based on the result of centroid position， the driving stability of a 6×6 heavy off-road vehicle is analyzed.

Keywords： MATLAB; centroid position; driving stability

CLC NO.： U461.1 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2019）12-120-03

1 概述

汽車質心作為汽車的一個重要參數，會影響汽車的動力性、操縱穩定性、通過性、平順性等性能，為了保證重型汽車改裝后整車行駛的安全穩定性，必須對整車質心位置和軸荷分配進行計算，校核其合理性。

2 利用MATLAB程序的函數功能計算質心位置

以某型6×6越野車為例，以前橋中心垂直面、汽車中心垂直面和車架上平面的交點為原點，以汽車前進方向的反方向為X正向，以車寬向左為Y正向，以車架上平面向上為Z正向，G點為整車質心位置，如圖1所示。

即車輛在20°側坡上向上轉彎行駛時發生側滑的最小轉彎半徑（質心處）為0.441 。

由計算結果可知，Rmin

3.2.4 車輛在20°側坡上向下轉彎行駛

汽車在20°側坡上向下轉彎時，側坡對外輪的支撐力將隨著車速的增大而增大，汽車由側坡向下翻及向下滑的可能性比在側坡上直線行駛時要小，其工況比車輛在側坡上直線行駛要好。

3.3 結論

通過上述分析計算，汽車在干燥的土路（路面附著系數φ=0.65）上行駛時，汽車無論做上坡、下坡、側坡直線行駛、20°側坡轉彎行駛和水平路面轉彎行駛時，都將先發生側滑，后發生側翻，該車質心位置布置合理，汽車具有良好的行駛穩定性。

4 結束語

本文主要介紹了利用MATLAB軟件計算重型汽車質心位置的方法，將改裝項作為可變量輸入，將質心位置計算結果直接顯示在軟件頁面上，還可隨時根據輸出的質心位置對改裝項數據進行調整，以便快速找到最合適的安裝位置，保證汽車的行駛穩定性。

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