如果从垂直俯视的角度来讲这句话是对的,但准确地说应该是让质心保持在轮胎接地中心与地面垂直的那条线上,这样才能使质心的受力平衡。
至于非稳态输入,这倒不是车辆前进方向的影响因素,若没有轮胎侧偏的加入,即使方向再怎么不稳,平均横摆量最终还是0
两张图说明一切)
那侧偏又是什么?
要谈论这个话题,首先得明白轮胎并不是一个刚体,当有一定载荷施加到轮胎上时,橡胶产生变形,轮胎与地面便会形成一种“面接触”而不是刚体中的“点接触”,这个面称作“接地印迹”。如果在车轴上施加一个侧向力,轮胎的接地印迹便会随之移动,但印迹的中心线仍然与轮胎保持平行(如下图,轮胎下半部分朝一边突出,红色箭头为地面对轮胎造成形变的施力方向)。
当轮胎开始匀速滚动时,我们可以清楚地发现,由于轮胎橡胶被不断地压缩、弯折,地面对轮胎施加的摩擦力便造成了轮胎接地面的前移,并且可以看到,接地面中橡胶微元越靠前,受到的支持力也越大,这也意味着越靠前的橡胶,可受到的摩擦力越大,地面对轮胎的平均施力点便会随之向前移动。如果此时不撤去上文中的侧向力并让轮胎保持滚动,我们会发现轮胎的前进方向与轮胎指向出现了一个夹角,
这个角称作“侧偏角”。
侧向力+滚动,两轮行驶不是正好满足了条件?于是乎,车辆便斜着走了。
PS.虽说两轮行驶时轮胎是胎冠和胎侧触地的,但主要原理大同小异,无非是多了一个微元进入地面时的侧向夹角造成了侧偏角的放大。
另一个问题:车辆质心多高才能不借助跳板起立?(若为刚体悬挂)
这个问题可以通过达朗贝尔原理列平衡方程求解
设逆时针方向为正,所有力对左边轮胎力矩和为0,
得
当右边轮胎抬起,
即
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