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Contents
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Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 What Is Vehicle Rollover? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Risk of Vehicle Rollover Accidents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 Factors Affecting Vehicle Rollover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
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Dynamic Model of Vehicle Rollover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1 Roll Plane Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Yaw-Roll Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 Lateral-Yaw-Roll Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4 Yaw-Roll-Vertical Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.5 Multi-Freedom Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.6 Multi-Body Dynamic Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.7 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
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Stability of Untripped Vehicle Rollover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1 Roll Index of Untripped Vehicle Rollover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1.1 Static Stability Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1.2 Dynamics Stability Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1.3 Lateral Load Transfer Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2 Rollover Warning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.1 Time-to-Rollover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.2 Prediction Rollover Warning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
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Stability of Tripped Vehicle Rollover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1 Roll Index of Tripped Vehicle Rollover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.1 Rollover Index on Uneven Roads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.2 Rollover Index on Banked Roads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.2 Energy Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48