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        仿真分析中，设车辆在干燥的雪地运动，附着系数取为0.55，滚动摩擦系数取为0.03，前车体的转动惯量，后车体的转动惯量。铰接式车辆在运动过程中的倾翻大都发生在坡道上或者转向的过程中，尤其是车辆在转向时，由转向引起的侧向加速度使车轮上的载荷发生转移，使车辆更容易产生倾翻，有必要研究车辆在转向时的稳定性。设二自由度工程车体车辆在平面内运动，坡角和前后车体纵向侧倾角2均为0，车辆的质心加速度和角加速度为0，设车速v=3km/h，后车体的转向角速度为10°/s，转向角速度和转向角度的符号和定义与动力学模型中一致。通过仿真，分析在不同的转向角1下，车辆的横向载荷转移率（LTR）随前后车体的转向角速度1的变化。

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        当转向角度和转向角速度方向相在相等的转向角1下，随着转向角速度值的增加，车辆的横向载荷转移率（LTR）增大，即转向角速度越大，车辆趋近倾翻的风险增加；在相等的转向角速度下，随着转向角1值的增加横向载荷转移率增大，即转向角度越大，车辆趋近倾翻的风险增加。当车辆的转向角速度的方向和转向角度的方向时，随着转向角速度值的增大车辆的横向载荷转移率LTR减小，当车辆向一侧转向时，可以通过施加一个反向的转向角速度，减少车辆的倾翻风险。后车体在转向时的横向载荷转移率变化规律和前车体相同，在相同的转向角速度和转向角度下，后车体的横向载荷转移率相比前车体要小，即后车体要比前车体的倾翻风险小。因为后车体的转动惯量小，并且在转向时，后车体的角速度相比前车体要小，通过车辆的动力学方程计算得到的后车体横向载荷转移率相比前车体要小。根据车辆倾翻的稳定性判据，前后车体倾翻时的LTR为1，根据仿真分析，车辆平面运动时，在给定的转向角度、转向角速度等参数区间内，车辆运动是稳定的。当二自由度工程车体车辆在坡角分别为10°、20°、30°的斜坡上运动时，车辆的其它参数不变，分析在不同的转向角1下，车辆的横向载荷转移率（LTR）随前后车体的转向角速度1的变化。

         在相等的坡角下，当转向角度相随着转向角速度的增加，车辆的横向载荷转移率（LTR）增大，车辆趋近倾翻的风险增加；在相同的转向角速度下，随着转向角的增加，横向载荷转移率增大，即转向角度越大，车辆倾翻的风险增加。随着坡角的增加，前车体转向时的横向载荷转移率增大。当坡角为30°，前后车体转向角度为30°时，车辆转向角速度超过20°/s时，LTR值等于1，前车体将发生倾翻。在车辆转向时，后车体的横向载荷转移率变化规律和前车体相同，在相同的转向角速度和转向角度下，后车体的横向载荷转移率相比前车体要小，车辆在坡面转向运动时，后车体的稳定性要比前车体好。二自由度工程车体车辆在复杂的地形下越障运动时，前车体与后车体之间产生相对的侧倾角2，根据二自由度工程车体车辆的动力学模型，设后车体所在坡角2为0，则前后车体的侧倾角2即为前车体的侧倾角，当后车体的方向角2为0，则前后车体夹角1即为前车体的横摆姿态角。设初始时前后车体的相对侧倾角速度为10°/s，当前车体动态失稳时，有LTRf=1，即z1z2F=0，则通过车辆动力学方程，可求得当前车体动态失稳时，不同转向角速度下前车体的侧倾角和横摆角的关系。设前车体侧倾角为0，其它参数不变，则可求得后车体动态失稳时，不同转向角速度下后车体的侧倾角和横摆角的关系。-

         因为二自由度工程车体车辆的结构为沿纵轴对称结构，求得的横摆角和侧倾角关系曲线对称分布在坐标轴两侧，当前车体处于倾翻临界状态时，在固定的转向角速度下，随着前车体横摆角量值的增大，前车体的侧倾角量值减小；随着转向角速度的增加，横摆角和侧倾角关系曲线向原点靠拢，前车体保持稳定时，大横摆角和侧倾角的值减小。后车体倾翻临界状态时的横摆角和侧倾角关系曲线变化规律与前车体相同，在相同的转向加速度下，后车体保持稳定时，大横摆角和侧倾角变大。通过仿真分析曲线图可知，在一定的转向速度下，使车体保持稳定的横摆角和转向角应该落在曲线包围的区域内。在工程车辆的越障过程中，通过实验的方法确定车辆越障时的动态稳定性的临界状态是十分危险的，容易产生倾翻事故，在二自由度工程车体车辆的越障稳定性实验中，在保证车辆越障安全的前提下，使车辆通过各种障碍地形，以测试车辆的越障性能。在实验中，采用XsensTechnologies公司生产的MTi-G-700系列高精度陀螺仪和相应的数据采集分析系统，陀螺仪的测量精度为：侧倾角0.3°，俯仰角0.2°，侧偏角1°，稳定性优于10°/h，延时小于2ms。采用两个陀螺仪，一个安装在前车体的前桥上方，一个安装在靠近后车体的质心位置。越障稳定性的试验场地为半雪地硬路面，人工制作有凹坑、凸台障碍和坡路等复杂地形。在二自由度工程车体车辆越障试验中，使车辆尽可能保持3km/h匀速运动（车辆前进方向速度的实测值在2.8km/h~3.2km/h之间变动），分别测试了车辆转向过凹坑障碍、转向过凸起障碍、车辆通过坡道障碍、车辆在全地形下越野等运动状态。

          随着车辆的转向运动，陀螺仪测得的车辆的侧偏角逐渐增大，当车辆运动方向改变180°时，根据陀螺仪对姿态角的定义，此时测得的侧偏角突变为大小相等，符号的量。在车辆的全地形越障稳定性实验中，由于实验场地条件的限制，无法把所有可能的地形都包括进去，实验中设置的地形障碍均是实际应用中常见的地形。由二自由度工程车体车辆的越障测试数据可知，当车辆通过凹坑障碍时，车辆的侧倾角变化大约为20°，前车体绕Z轴的角速度约为17°/s，车辆转向产生的相对于初始方向的偏转角约为50°。在越障时前车体的侧倾角和横摆角实测值落在角速度为20°/s的稳定区域内；同样根据车辆越障时的参数测试曲线，后车体在越障时的侧倾角和横摆角实测值也落在稳定区域内，前后车体在越障中保持稳定，这和车辆通过凹坑实验情况是相符合的。当二自由度工程车体车辆通过凸起障碍和坡道障碍时，车辆的前车体在越障过程中绕Z轴的大角速度都不超过20°/s，侧倾角变化小于20°横摆角变化小于30°，在越障时前车体的侧倾角和横摆角的实测值都落在角速度为20°/s的稳定区域内；同样后车体在通过凸起障碍和坡道障碍时，其侧倾角和横摆角的实测值也落在对应的稳定区域内。

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