底盘前期开发基础工作（三）——侧倾与弹性元件
写在前面
见识有限，请多指教。
正文
侧倾中心高度的设计这一节放在这里有点突兀，按理说我们前面在设计硬点K特性的时候就应该把侧倾中心定下来，放到这里呢，是为了说明一个问题，侧倾中心与侧倾梯度 侧倾角刚度的关系：
如上图所示，在转向过程中，质心受到侧向力F的作用，会发生车身侧倾，侧倾梯度前期设定VTS都已定义好，一般在4.5-5.5deg/g；一般计算0.4g侧向加速度时的侧倾梯度值。最直接体现问题，侧倾角的计算方法：
注意上图计算出来的是弧度，v为车辆的行驶速度，R0为车辆转弯半径，P簧载质量为前面定义的簧载质量，hs为侧倾中心到质心的高度，CΦ为侧倾刚度。
定性分析，质心到地面的高度的不变,侧倾梯度定义好，某状态下的侧倾角Φ不变的情况下，：
侧倾中心高度hRCH设定的高一些↑，侧倾中心到质心的高度hs↓, 所需的侧倾刚度CΦ↓，单位轮心上跳量b，所产生轮胎侧向移动量c就会加大↑，轮胎磨损↑。
侧倾中心高度hRCH设定的低一些↓，侧倾中心到质心的高度hs↑, 所需的侧倾刚度CΦ↑，单位轮心上跳量b，所产生轮胎侧向移动量c就会减小↓，轮胎磨损↓。
关于所需的侧倾刚度CΦ，根据偏频设定好弹簧及衬套刚度后，会将最后的设计任务放到稳定杆上，CΦ太大，对稳定杆尺寸的设定会有影响。后面会谈到设定方法。
侧倾中心的画法：
作图法渐渐被丢弃，大多用adams去仿真，然而仿真值，比实验值又略高一点。放图的目的是，每次定性分析移动某个硬点对侧倾中心的影响时更准确，比如同样是摆臂内点Z向移动，上摆臂内点对侧倾中心高度的影响，与下摆臂内点是相反的，去看看图就明白了。
3.2.9 侧倾刚度
根据整车设计目标值对侧倾梯度的要求，就能根据已知条件计算侧倾刚度值。设计过程中一般根据模型仿真出的侧倾刚度，计算整车侧倾梯度，看是否满足设计目标要求。
需要的条件有：
1.整车尺寸，轴距、轮距；
2.质心高、侧倾中心高、非簧载质量质心高（可选用轮胎静力半径）；
3.侧倾外倾变化率（一般随轮跳行程前悬为正变化，后悬为负变化）；
4.轮胎参数，主要为径向刚度；
5.设计状态下前后轴荷及前轴载荷百分比。
根据侧倾梯度设置侧倾刚度，常规做法一般是预先设定好稳定杆、弹簧、衬套刚度，再将推算前后悬侧倾刚度CΦ，验证侧倾梯度Roll Gradient是否达到目标设定值。或者由侧倾梯度Roll Gradient直接反算前后轴侧倾刚度。
从几何关系，先求出侧倾力臂hs，如下图所示：
这里说明一点，由于簧载质量的质心与整车质量的质心相差不会太大，此处默认簧载质量质心就是整车质量质心。
很简单的几何关系
同样，可以利用图中的几何关系求解到hs-前与hs-后。前面也说明了簧载质量和簧下质量，通过前期KC特性分析，可以得到侧倾外倾变化值：CRoll Camber
可用公式表示侧倾刚度CΦ与侧倾梯度Roll Gradient（下面简称RG）的关系：
前后轴侧倾刚度与侧倾梯度Roll Gradient（下面简称RG）的关系：
上面公式中，CΦ前与CΦ后是通过设置弹簧稳定杆等弹性元件，计算仿真得来。hu为簧下质量质心高度，一般取轮胎静力半径。
按照侧倾梯度Roll Gradient反推侧倾刚度
这公式里RG我们直接用目标侧倾梯度计算前后轴侧倾刚度值即可。
前后轴侧倾刚度值一般CΦ前/CΦ后在（1.4-2.6），这个不绝对。
3.2.10 轴荷转移
前面在设定侧倾刚度，侧倾梯度的同时，需要考虑前后轴轴荷转移量的比值，这时候引入概念TLLTD （tire lateral load transer distribution），前轴的载荷转移占比。
比较直接的办法，用公式计算前后轴荷转移量，车辆的侧向加速度为a时，所对应的车身侧倾角为Φ：
然后计算：
一般要求前轮轮荷转移量占比51%-55%。此处总感觉有不妥，各位有好方法请赐教一下。
3.2.11 稳定杆参数
上面设定好了侧倾刚度，该计算稳定杆侧倾刚度了，一般两种方法：
1.Adams悬架模型搭建，根据稳定杆形状建立beam梁模型，设置稳定杆直径。调整模型弹簧刚度，衬套刚度，悬架刚度，减振器参数（注意减振器里气体压缩的力），调整自平衡后，做侧倾仿真看roll_rate与要求设置的是否一致。一般先搞稳定杆参数，在用侧倾刚度检测侧倾梯度和轮荷转移。为辅助调校样件制作，一般在设计的基础状态下，对整车侧倾梯度进行上下浮动，分别计算出对应不同侧倾梯度下的前后稳定杆直径与对应的悬架侧倾刚度，一般侧倾梯度浮动范围为±0.2deg/g，上下各三个梯度。也可以根据稳定杆直径设置5-7个梯度，看侧倾梯度的值。
2.方法就是直接计算了
稳定杆的侧倾角刚度CΦ稳与悬架的侧倾刚度CΦ之间存在杠杆比的换算关系。
L为稳定杆的端点跨距，B为轮距。F表示轮心处与稳定杆端点的位移。由于稳定杆衬套的存在，稳定杆的侧倾角刚度会减少，按照20-30%。
稳定杆位移公式：
E为材料的弹性模量，I为稳定杆的截面惯性矩，d为稳定杆直径，F稳定杆端点作用力，f为端点位移:
稳定杆角刚度：
稳定杆角刚度选定，定义稳定杆直径：
一般情况下，稳定杆的最大应力发生在图中断面B的内侧，其大小与B处的圆角半径R有关，对于稳定杆的最大扭转应力不超过800MPa：
上面的公式中：
后记
下一步还要看看纵倾中心，抗点头，抗举升
