ABSTRACT Quad bikes are light-weight vehicles which are used for transportation of personnel, equipment, and material in forestry operations such as planning, logging, planting, and fire-fighting. With increased quad bike usage, serious injuries have become an increasing concern. The most common forms of severe incidents occur when a quad bike loses stability, causing injuries as it rolls over the rider trapped beneath. The risk of injuries during a rollover incident can be decreased by equipping the vehicle with rollover protection systems (ROPS), but since ROPS tend to decrease the stability of quad bikes, their use can be a trade-off between the risk of overturning and the outcome of any such incident. In this study, we examine the effects of approach angle, trailer load, ROPS and different hardware configurations on a quad bike’s static stability. We found that approach angle and trailer configurations influenced the vehicle’s stability, although the effect was difficult to quantify in a static environment. Furthermore, the quad bike’s stability was negatively influenced by equipping it with a heavy (44 kg) ROPS. It reduced the static stability by an average of 5.1°, while a light (14.7 kg) prototype ROPS only reduced the vehicle’s static stability by an average of 1.0°. The negative impact a ROPS has on a quad bike’s lateral stability could be effectively counteracted by increasing the quad bike’s track width. Increasing track width by less than 2% (20 mm) compensated for any negative impact that the light prototype ROPS had on the quad bike’s lateral stability.

中文翻译：

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翻车保护系统和拖车对四轮摩托车稳定性的影响

摘要 四轮车是一种轻型车辆，用于在林业作业（如规划、伐木、种植和消防）中运输人员、设备和材料。随着四轮摩托车使用量的增加，严重伤害已成为人们越来越关注的问题。最常见的严重事故形式是四轮摩托车失去稳定性，当它碾过被困在下面的骑手时造成伤害。通过为车辆配备翻车保护系统 (ROPS) 可以降低翻车事故中受伤的风险，但由于 ROPS 往往会降低四轮摩托车的稳定性，因此它们的使用可能是翻车风险和任何此类事件的结果。在这项研究中，我们检查了接近角、拖车负载、ROPS 和四轮摩托车静态稳定性的不同硬件配置。我们发现接近角和拖车配置会影响车辆的稳定性，尽管这种影响在静态环境中难以量化。此外，四轮摩托车的稳定性因配备重型（44 公斤）ROPS 而受到负面影响。它使静态稳定性平均降低了 5.1°，而轻型（14.7 kg）原型 ROPS 仅使车辆的静态稳定性平均降低了 1.0°。ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的负面影响可以通过增加四轮摩托车的轮距来有效抵消。将履带宽度增加不到 2% (20 mm) 可以补偿轻型原型 ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的任何负面影响。我们发现接近角和拖车配置会影响车辆的稳定性，尽管这种影响在静态环境中难以量化。此外，四轮摩托车的稳定性因配备重型（44 公斤）ROPS 而受到负面影响。它使静态稳定性平均降低了 5.1°，而轻型（14.7 kg）原型 ROPS 仅使车辆的静态稳定性平均降低了 1.0°。ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的负面影响可以通过增加四轮摩托车的轮距来有效抵消。将履带宽度增加不到 2% (20 mm) 可以补偿轻型原型 ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的任何负面影响。我们发现接近角和拖车配置会影响车辆的稳定性，尽管这种影响在静态环境中难以量化。此外，四轮摩托车的稳定性因配备重型（44 公斤）ROPS 而受到负面影响。它使静态稳定性平均降低了 5.1°，而轻型（14.7 kg）原型 ROPS 仅使车辆的静态稳定性平均降低了 1.0°。ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的负面影响可以通过增加四轮摩托车的轮距来有效抵消。将履带宽度增加不到 2% (20 mm) 可以补偿轻型原型 ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的任何负面影响。为四轮摩托车配备了重型（44 公斤）的 ROPS，对它的稳定性产生了负面影响。它使静态稳定性平均降低了 5.1°，而轻型（14.7 kg）原型 ROPS 仅使车辆的静态稳定性平均降低了 1.0°。ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的负面影响可以通过增加四轮摩托车的轮距来有效抵消。将履带宽度增加不到 2% (20 mm) 可以补偿轻型原型 ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的任何负面影响。为四轮摩托车配备了重型（44 公斤）的 ROPS，对它的稳定性产生了负面影响。它使静态稳定性平均降低了 5.1°，而轻型（14.7 kg）原型 ROPS 仅使车辆的静态稳定性平均降低了 1.0°。ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的负面影响可以通过增加四轮摩托车的轮距来有效抵消。将履带宽度增加不到 2% (20 mm) 可以补偿轻型原型 ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的任何负面影响。ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的负面影响可以通过增加四轮摩托车的轮距来有效抵消。将履带宽度增加不到 2% (20 mm) 可以补偿轻型原型 ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的任何负面影响。ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的负面影响可以通过增加四轮摩托车的轮距来有效抵消。将履带宽度增加不到 2% (20 mm) 可以补偿轻型原型 ROPS 对四轮摩托车横向稳定性的任何负面影响。