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假设你正在骑自行车,突然有人从旁边推了你一下。为了迅速让自己保持平衡,你会向同一方向转动自行车的把手以防止跌倒。骑车的人出于本能会这样做,但神奇的是,我们的自行车也能做到这一点。现代自行车设计中的自平衡功能,能在其运动失控时很好地保持平衡。让我们一起来看看如何在 COMSOL Multiphysics 中模拟这种效应。 自行车的自稳定性 一个多世纪后的今天,科学家们仍在努力寻找使自行车保持自平衡的关键。那么怎样才能让不受控制的自行车保持平衡呢?截至目前已有大量的研究论文通过解析方程解释了自行车的运动动力学。其中,最早的一篇代表性作品是 Francis Whipple 撰写的论文。他在论文中推导出了用于计算正在发生倾斜的无人操控自行车动力学的一般非线性方程。 长期以来,人们普遍认为自行车能够保持稳定的因素有 2 个:
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