作者: justdemon (機研幣可不可以賣 XD) 站內: RoadSafety
標題: Re: Gyroscopic effects
時間: Fri Sep 23 14:41:49 2005
※ 引述《nidor (BAD FOR FINANCE)》之銘言：
> ※ 引述《justdemon (機研幣可不可以賣 XD)》之銘言：
> > 那還是力矩啊 雙手施力的目的 是為了產生龍頭轉向的力矩
> > 說力平衡感覺太怪了
> > 在車速不同的情況下 同樣的施力 會有不同的龍頭轉向的加速度
> > 難道同樣的施力 就會造成同樣的傾倒速度嗎?
> > 再者 不同車速底下 同樣的操舵速度 也會有同樣的傾倒速度嗎?
> > 我個人認為以上兩個問題的答案都是否定的
> > 那傾倒速度到底是與什麼有關呢?
> > 我覺得還是要由角動量守衡的方向去思考
> > 車身傾倒 造成輪子角動量方向往上 唯一方向往上的力矩 就是操舵的力
> 你說的這個是roll effect 跟 steering是不一樣的
> 旋轉車身帶動前輪叫做roll 旋轉前輪帶動車身叫做steering
> 如果是操舵角動量向上 會造成前輪角動量增加向後的分量
> 守恆的應該是車體增加總角動量朝前 這樣是守恆的
不過在單討論輪子時 是指車軸給輪子向後的力矩
整個過彎過程 角動量不是守恆的 因為總有外力矩存在
> 那哪邊不守恆? 哪邊有能量的損失?
> 就在於輪胎對地面的摩擦力讓車子可以轉彎 從steering 進入roll 和yaw 的狀態
> 如果輪胎與地面無摩擦 也無重力 那這樣車子不會轉彎 動量與角動量完全守恆
> 龍頭向左打車身就往右旋轉 可以無限的轉下去 直到龍頭回正
> > 但是不代表施相同的力 傾倒速度相同
> > 還考量到原本輪子的角動量大小
> > 同樣的傾倒速度 在車速不同的情況下(即原本的角動量不同)
> > 角動量往上的所需要的力矩大小就不同
> > 所以需要施以更大的力矩
> > 操舵速度代表什麼?
> > 代表輪子角動量往後改變的時變率(假設現在是右彎 往左逆操舵)
> 這個是力矩 不是速度(動量的時變率是力)
> 操舵速度就是操舵的角速度
> 操舵角速度 x 前輪轉動慣量 = 操舵角動量
> 操舵角動量 + 車身傾倒角動量 = 0
> 操舵力矩 = 操舵角動量/t
> (這個式子跟圖上的式子是相同的, /t 跟 x angular velocity只差了一個rad)
> 由此可知 若操舵越急 則所需施力越大
> 而操舵角速度與車身傾倒角速度成常數比例關係
> 越大的操舵角速度 就需要越大的操舵力矩
你說的跟我說的有什麼衝突嗎?
> > 是哪個力矩造成輪子的角動量往後?
> > 車身與車頭接觸點(即珠碗)所給的力 和 地面給輪子的側向力
> 地面倒是不必要
> 側向力到了 yaw 時才需要出現
> 因為如果沒有摩擦力 就不會繞圓前進
> steering 跟 roll 都是單純的角動量守恆
> 跟物理實驗課一樣 拿著空的腳踏車輪子也可以做出同樣的效果
但是地面給的側向力 的確是外力矩 不能不考慮
> > 還有自身傾倒產生的角動量 都是這個方向的
> > 不過 前面兩個力的力矩方向 不幸是相反的
> > 操舵速度 就和上面三者有關 只是分析起來太複雜 而且不易用文字說明 就此略過
> > 不過可以可以知道的是 他也和傾倒速率有關
> 成正比關係(在簡化模型中)
沒錯 這是很容易想像的
> > 但是同時也和輪子原本的角動量大小有關
> 角動量越大(角速度越大) 所需施力矩越大
這也是很容易想像的
> > 最後我想說的是 討論這麼學術好像不太有用
> > 這個討論串到後來應該還是無疾而終(之前類似的討論串也是如此)
> > 大家學物理學到的層級不太一樣 講到陀螺儀效應 又有多少人看的懂?
> > 而且BBS文字介面 要討論這樣的問題 也是很難用理論解釋
> > 是非題的討論方式 似乎比較讓大眾更容易了解
> 理論這種東西雖然相當不平易近人 但是了解了之後可以釐清一些觀念
> 雖然未必就可以單圈快一秒 但是對自己所操作的車子也許會有不同的看法
> 也可以知道工程師對車子的各種設計賦予哪些功能 如果自己亂改會怎樣
> 大家多討論 也許就可以找出容易讓大眾了解的方法來說明
我們討論這麼多 可以請你告訴我 有什麼讓大眾迷惑的地方得到了解答嗎??
車速越快 操舵需要越大力 這不是普遍知道的東西?
操舵越大力 龍頭轉的越快 這不也是大家都知道的?
你說了一堆roll yaw steering lateral 請問有多少人看的懂?
用這些一般人無法領略的語言 應該不是找出讓大眾更容易了解的方法吧??
最簡單的解釋逆操舵 可以像前面某個大大(抱歉 忘了是哪位)說的
車頭向左走 車子卻依照慣性直走 相對之下 車子往右傾不是很合理的事情嗎??
為什麼要扯這麼多呢?
--
╭┼ Origin: 玩車人的天地 ˙東吳機研站 scumotor.com.tw
┼╯ Author: justdemon 從 NONE28.m13.ntu.edu.tw 發表
→ nidor 推：講解電視機的原理 總不好說電視機裡面有小人吧? 05/09/23
→ Desmo 推：我前面提的例子說明的是摩擦力的影響與陀螺儀同向 05/09/24
→ Desmo 推：因為你沒有回答到nuf關於摩擦力影響的問題我才多嘴 05/09/24