利用MATLAB软件计算汽车质心位置用于行驶稳定性分析

吕慧杰 莫飞 刘飞 任丽敏

摘 要：文章主要介绍了利用MATLAB软件把车辆改装过程中易改变位置总成的质心位置作为变量参数编入到MATLAB后台程序中计算汽车质心位置，把变量参数按选项在可视化界面中输入并进行计算。根据得出质心位置结果对某型6×6重型越野车进行行驶稳定性分析。

关键字：MATLAB;质心位置;行驶稳定性

中图分类号：U461.1  文献标识码：A  文章编号：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

汽车质心作为汽车的一个重要参数，会影响汽车的动力性、操纵稳定性、通过性、平顺性等性能，为了保证重型汽车改装后整车行驶的安全稳定性，必须对整车质心位置和轴荷分配进行计算，校核其合理性。

2 利用MATLAB程序的函数功能计算质心位置

以某型6×6越野车为例，以前桥中心垂直面、汽车中心垂直面和车架上平面的交点为原点，以汽车前进方向的反方向为X正向，以车宽向左为Y正向，以车架上平面向上为Z正向，G点为整车质心位置，如图1所示。

即车辆在20°侧坡上向上转弯行驶时发生侧滑的最小转弯半径（质心处）为0.441 。

由计算结果可知，Rmin

3.2.4 车辆在20°侧坡上向下转弯行驶

汽车在20°侧坡上向下转弯时，侧坡对外轮的支撑力将随着车速的增大而增大，汽车由侧坡向下翻及向下滑的可能性比在侧坡上直线行驶时要小，其工况比车辆在侧坡上直线行驶要好。

3.3 结论

通过上述分析计算，汽车在干燥的土路（路面附着系数φ=0.65）上行驶时，汽车无论做上坡、下坡、侧坡直线行驶、20°侧坡转弯行驶和水平路面转弯行驶时，都将先发生侧滑，后发生侧翻，该车质心位置布置合理，汽车具有良好的行驶稳定性。

4 结束语

本文主要介绍了利用MATLAB软件计算重型汽车质心位置的方法，将改装项作为可变量输入，将质心位置计算结果直接显示在软件页面上，还可随时根据输出的质心位置对改装项数据进行调整，以便快速找到最合适的安装位置，保证汽车的行驶稳定性。

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