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Automobile版 - 汽车安全过弯速度的估算
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相关话题的讨论汇总
话题: 过弯话题: 汽车话题: 速度话题: 半径话题: 重力
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1 (共1页)
n*****e
发帖数: 79
1
如果过弯速度太高,则可能翻车。下面是对最大过弯速度的估算:
汽车质量为m, 重力加速度为g, 汽车所受重力为 mg;
汽车以速度v 过弯,弯道半径为r, 则离心力计算公式为 (mv^2)/r;
这里需要用到汽车重心的位置,因为每个车都不太一样,为简化模型,这里只做估算:
如果汽车车身高度为h, 宽度为w; 那么汽车重心的水平位置应该在w/2处; 垂直位置
,假设为h/3处(如果有更好的经验值,请告诉我)。
—-w-—
| 。 | h
0——— 0
过弯离心力与重力成90度夹角,水平指向弯道外侧。离心力与重力的合力指向斜下方。
当这个合力的指向越过外侧轮胎时,汽车将发生侧翻。即得最大过弯速度的方程式:
离心力/汽车重心与轮胎的水平距离 = 重力/ 汽车重心与地面的垂直距离
即: {(mv^2)/r} / {w/2} = {mg} / {h/3}

即: v^2 = (3grw)/(2h)
重力加速度约等于10,所以:
v^2 = (15rw)/h
实际小汽车的宽高比(w/h) 基本上在1~1.2之间,SUV 接近1,普通车接近1.2。 如果
近似认为 w/h 等于1,则上式简化为:
v^2 = 15r,
如前定义,r为弯道半径。
由上式,简单估算一下,
右转, 如果半径r为5米,最大过弯速度为8.6 m/s, 即 31 公里/小时 (19.2 mile/h
);
左转, 如果半径r为10米,最大过弯速度为12 m/s, 即 44公里/小时(27.3 mile/h);
如果车速为80公里每小时 (50m/h), 则最大过弯半径为 33米。
g*******g
发帖数: 1769
2
赞学术
T*U
发帖数: 22634
3
弯道外高里低,傻子才修平弯道,费地费水泥

【在 n*****e 的大作中提到】
: 如果过弯速度太高,则可能翻车。下面是对最大过弯速度的估算:
: 汽车质量为m, 重力加速度为g, 汽车所受重力为 mg;
: 汽车以速度v 过弯,弯道半径为r, 则离心力计算公式为 (mv^2)/r;
: 这里需要用到汽车重心的位置,因为每个车都不太一样,为简化模型,这里只做估算:
: 如果汽车车身高度为h, 宽度为w; 那么汽车重心的水平位置应该在w/2处; 垂直位置
: ,假设为h/3处(如果有更好的经验值,请告诉我)。
: —-w-—
: | 。 | h
: 0——— 0
: 过弯离心力与重力成90度夹角,水平指向弯道外侧。离心力与重力的合力指向斜下方。

j*****A
发帖数: 1395
4
通常在弯道限速15miles/h 以内比较安全,极限不要超过限速20 miles/h.

【在 n*****e 的大作中提到】
: 如果过弯速度太高,则可能翻车。下面是对最大过弯速度的估算:
: 汽车质量为m, 重力加速度为g, 汽车所受重力为 mg;
: 汽车以速度v 过弯,弯道半径为r, 则离心力计算公式为 (mv^2)/r;
: 这里需要用到汽车重心的位置,因为每个车都不太一样,为简化模型,这里只做估算:
: 如果汽车车身高度为h, 宽度为w; 那么汽车重心的水平位置应该在w/2处; 垂直位置
: ,假设为h/3处(如果有更好的经验值,请告诉我)。
: —-w-—
: | 。 | h
: 0——— 0
: 过弯离心力与重力成90度夹角,水平指向弯道外侧。离心力与重力的合力指向斜下方。

i**z
发帖数: 1592
5
要会切弯
p*********e
发帖数: 32207
6
右转, 如果半径r为5米,最大过弯速度为8.6 m/s, 即 31 公里/小时 (19.2 mile/h
);
你这个相当于是算翻车的最大极限
但实际上车辆的侧向加速极限你没考虑到,并且这个值是要远小于你上诉的计算对应的
值的
目前乘用车正常侧向极限通常是在0.7-1g之间,family sedan的话0.8g上下
跑车可以到0.9-1之间,极个别严肃跑车或者经过改装后的车可以到1g多一点
按你上面的数字计算,半径5米,过弯速度8.6ms-1,对应加速度a=v^2/r=8.6^2/5=14.
792ms^-2
也就是1.51g
这个值对正常乘用车来说是个过大的值
换句话说,在到达侧翻极限之前,车辆已经开始侧滑了
另外其实说到底,决定侧翻跟侧滑极限哪个先到,还是看重心高低跟traction的好坏
你这里面简单的用1/3h来估算,相当于把一个重要参数给随便取值了,而这完全可以导致
你后面的定量估计失去意义.
h
);
s*******n
发帖数: 2828
7
还有空气下压呢。。。

h

【在 p*********e 的大作中提到】
: 右转, 如果半径r为5米,最大过弯速度为8.6 m/s, 即 31 公里/小时 (19.2 mile/h
: );
: 你这个相当于是算翻车的最大极限
: 但实际上车辆的侧向加速极限你没考虑到,并且这个值是要远小于你上诉的计算对应的
: 值的
: 目前乘用车正常侧向极限通常是在0.7-1g之间,family sedan的话0.8g上下
: 跑车可以到0.9-1之间,极个别严肃跑车或者经过改装后的车可以到1g多一点
: 按你上面的数字计算,半径5米,过弯速度8.6ms-1,对应加速度a=v^2/r=8.6^2/5=14.
: 792ms^-2
: 也就是1.51g

n*****e
发帖数: 79
8
如果路面干燥,一般情况下都是未打滑直接侧翻吧?说明重心估计为h/3太低了?
或者直接用侧向加速极限来估算极限过弯速度?

h

【在 p*********e 的大作中提到】
: 右转, 如果半径r为5米,最大过弯速度为8.6 m/s, 即 31 公里/小时 (19.2 mile/h
: );
: 你这个相当于是算翻车的最大极限
: 但实际上车辆的侧向加速极限你没考虑到,并且这个值是要远小于你上诉的计算对应的
: 值的
: 目前乘用车正常侧向极限通常是在0.7-1g之间,family sedan的话0.8g上下
: 跑车可以到0.9-1之间,极个别严肃跑车或者经过改装后的车可以到1g多一点
: 按你上面的数字计算,半径5米,过弯速度8.6ms-1,对应加速度a=v^2/r=8.6^2/5=14.
: 792ms^-2
: 也就是1.51g

y****i
发帖数: 12114
9
isn't there is a board telling you the safe speed?
s*******n
发帖数: 2828
10
那个当然是根据车不同不同了

【在 y****i 的大作中提到】
: isn't there is a board telling you the safe speed?
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s**********d
发帖数: 36899
11
纸上谈兵啊。
轿车翻车都是猛打把或撞在东西上才翻,这么过弯只会侧滑。
p*********e
发帖数: 32207
12
空气下压增加压力也就增加了摩擦力,最后会被反应到侧向加速g值的极限上
另外在通常高速巡航的速度上,比如70到75,平常乘用车能得到的下压力贡献很小

【在 s*******n 的大作中提到】
: 还有空气下压呢。。。
:
: h

p*********e
发帖数: 32207
13
上面的侧向加速值默认是在干燥路面上的
我不知道你的"一般情况"是怎么来的

【在 n*****e 的大作中提到】
: 如果路面干燥,一般情况下都是未打滑直接侧翻吧?说明重心估计为h/3太低了?
: 或者直接用侧向加速极限来估算极限过弯速度?
:
: h

s*******n
发帖数: 2828
14


【在 p*********e 的大作中提到】
: 空气下压增加压力也就增加了摩擦力,最后会被反应到侧向加速g值的极限上
: 另外在通常高速巡航的速度上,比如70到75,平常乘用车能得到的下压力贡献很小

y*******n
发帖数: 10103
15
普通车不上浮就不错了,哪里来下压啊。除非你装个大尾翼,前splitter 后diffuser。

【在 s*******n 的大作中提到】
: 还有空气下压呢。。。
:
: h

1 (共1页)
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