一种两轴车辆质心高度的静态测量方法与流程

技术特征：

1.一种两轴车辆质心高度的静态测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）在水平测试路面上，根据被测车辆轮距和轴距摆放好轴重仪；车辆驶入轴重仪后，熄火发动机，并将车辆挂空挡和驻车档；

在前轮接地点、轮心及翼子板处标注点 A、O_f 和 P_f，并确保这三点在一条直线上；

在后轮接地点、轮心及翼子板处标注出点 B、O_r和 P_r，同时获得轴距 L值；

记录如下测量数据：前轮压扁半径 AO_f、前轮中心到前标记点 P_f距离 O_fP_f、后轮压扁半径 BO_r、后轮中心到后标记点 P_r 的距离 O_rP_r；

（2）首先，根据前后轴重仪的读数，分别记录为 N_f 和 N_r，根据下述公式计算得出整车质量，计算公式为：

m=(N_f+N_r)/g，

式中，g 为重力加速度；

其次，根据力矩平衡方程，确定整车质心距前轴距离：

；

最后，设整车质心为点 O，通过铅锤仪在车身上画出一铅垂线 OC，即该铅垂线通过整车质心O，质心高度 h_x即为待测参数；

（3）通过滚下法进行偏频实验，具体为：

将汽车驶上台阶，熄火发动机，停车挂空挡，将汽车从台阶上推下，在车身处和轮心处布置加速度传感器；

（4）根据车身处加速度时域曲线，得到系统有阻尼振荡周期 T_d，第 i 个波峰幅值 A_i，第 i+n个波峰幅值 A_i+n；

根据如下公式求得阻尼比ξ：

；

根据如下公式求得固有频率ω_n：

；

悬架弹簧刚度系数 K_s根据如下方法测量获得：改变前轴或后轴载荷，测得轮心与车身标记点之间距离变化获得；

然后根据如下公式求得前后轴的簧载质量 m_sf 和 m_sr：

；

再求得整车簧载质量：m_s=m_sf+m_sr；

根据质量平衡原理，求出整车簧载质量m_s质心距后轴的距离L_sr ：

；

设簧载质心为 O_s，待求参数整车簧载质心高度h_s；

（5）求出非簧载质量m_u：

m_u=m-m_s；

设非簧载质量 m_u质心为 O_u，且该点必在直线 O_sO 上；

根据质量平衡原理，计算获得非簧载质量质心 O_u 距前轴的距离 L_uf ：

；

计算获得非簧载质量 m_u的质心高度h_u：

；

（6）通过举升机构托起前轴重仪一定高度Δ，并通过式如下公式计算出汽车倾斜角度α：

；

读出前后轴重仪读数 N_fi和 N_ri；

记录如下测量数据：

前轮压扁半径 AO_fi、前轮中心到前标记点 P_fi距离 O_fiP_fi，后轮压扁半径 BO_ri、后轮中心到后标记点 P_ri距离 O_riP_ri；

计算获得汽车前轮压扁半径变化量Δr_fi=AO_fi -AO_f；

计算获得前轴悬架高度变化量Δs_fi=O_fiP_fi-O_fP_f；

计算获得后轮压扁半径变化量Δr_ri=AO_ri -AO_r；

计算获得后轴悬架高度变化量Δs_ri=O_riP_ri-O_rP_r；

进而做出因轮胎压扁半径变化引起的非簧载质量质心高度变化量Δh_ui的几何图，并得出：

；

做出因悬架变形引起的簧载质量质心高度变化量Δh_si的几何关系图，并得出：

；

做出因非簧载质量质心高度变化Δh_ui 和簧载质量质心高度变化Δh_si引起的整车质心高度变化Δh_xi的几何关系图，并得出：

；

即，前轴举升时整车质心高度为 h_xi=h_x+Δh_xi；

（7）对前轮接地点取矩，得出前轴举升时的力矩平衡方程：

；

解此方程，得质心高度 h_xi：

；

并最终得到车辆水平放置时的质心高度：

；

该式里含有未知量 h_s；为此，须再改变一次车辆倾斜角度，并另外得到一个车辆水平放置时的质心高度h′_x的表达式，并有：

h_x=h′_x，

根据该式可求出未知量 h_s，然后把 h_s代入h_x或h′_x。

2.如权利要求1所述两轴车辆质心高度的静态测量方法，其特征在于，步骤（6）中，抬升车辆时倾斜角度为10º、15º、20º或25º。

3.如权利要求2所述两轴车辆质心高度的静态测量方法，其特征在于，车辆质心高度为车辆不同抬升角度时所得质心高度结果的平均值。