第一篇：2013級(jí)車輛工程研究生汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)大作業(yè)

2013級(jí)車輛工程研究生《汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)》大作業(yè)

一、問(wèn)題（每題20分）

1、比較二種以上典型汽車輪胎模型。（參考相關(guān)論文，可結(jié)合ADAMS等相關(guān)軟件中輪胎模型對(duì)輪胎特性進(jìn)行較為深入的分析。）

2、3、設(shè)計(jì)基于單輪制動(dòng)動(dòng)力學(xué)的ABS，分析其采用的控制算法。進(jìn)行商用車側(cè)翻動(dòng)力學(xué)研究，分析影響其側(cè)翻的敏感因素。通讀一篇相關(guān)汽車側(cè)翻穩(wěn)定性英文論文，并簡(jiǎn)要闡述所研究的內(nèi)容。

4、分析主動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架綜合性能及其局限性。（參考相關(guān)教材與文獻(xiàn)）

5、二、要求

1、打?。?/p>

2、有封面；

3、圖文并茂；

4、按論文規(guī)范列出參考文獻(xiàn)。

三、時(shí)間

本學(xué)期放假前一周周四下午。綜述汽車NVH控制技術(shù)，并開(kāi)展基于LMS的汽車噪聲分析與優(yōu)化。

第二篇：車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容及發(fā)展趨勢(shì) 研究?jī)?nèi)容

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直在很大程度上習(xí)慣按縱向、垂向和橫向分別獨(dú)立研究車輛動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；而實(shí)際中的車輛同時(shí)會(huì)受到三個(gè)方向的輸入，各方向所表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性必然是相互作用、相互耦合的.縱向動(dòng)力學(xué)：縱向動(dòng)力學(xué)研究車輛直線運(yùn)動(dòng)及其控制的問(wèn)題，主要是車輛沿前進(jìn)方向的受力與其運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。按車輛工況的不同，可分為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)和制動(dòng)動(dòng)力學(xué)兩大部分。行駛動(dòng)力學(xué)：主要是研究由路面的不平激勵(lì)，通過(guò)懸架和輪胎垂向力引起的車身跳動(dòng)和俯仰以及車輛的運(yùn)動(dòng)。

操縱動(dòng)力學(xué)：主要研究車輛的操縱特性，主要與輪胎側(cè)向力有關(guān)，并由此引起車輛側(cè)滑、橫擺和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。

操縱動(dòng)力學(xué)的研究范圍分為三個(gè)區(qū)域：線性域：側(cè)向加速度越小于0.4kg時(shí)，通常意味著車輛在高附著路面做小轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)；

非線性域：在超過(guò)線性域且小于極限側(cè)向加速度（約為0.8kg）范圍內(nèi)； 非線性聯(lián)合工況：通常指車輛在轉(zhuǎn)彎制動(dòng)或轉(zhuǎn)彎加速時(shí)的情況。

發(fā)展趨勢(shì)：

（1）車輛主動(dòng)控制：ABS,TCS等逐步向車身側(cè)傾控制，可切換阻尼的半主動(dòng)懸架和四輪底盤(pán)控制系統(tǒng)的集成，轉(zhuǎn)向等當(dāng)面擴(kuò)展。通過(guò)控制算法、傳感器技術(shù)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

（2）車輛多體運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)：車輛的多剛體模型逐步向多柔體模型發(fā)型。可以準(zhǔn)確分析虛擬樣機(jī)的性能，檢查虛擬樣機(jī)的缺陷從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，節(jié)約試制費(fèi)用，同時(shí)提高物理樣機(jī)與最終產(chǎn)品之間的相似性。

（3）“人—車—路”閉環(huán)系統(tǒng)：充分考慮駕駛員模型以及車輛本身的一些動(dòng)力學(xué)問(wèn)題來(lái)提高汽車穩(wěn)定性。

2.輪胎滾動(dòng)阻力概念及其分類：

概念：當(dāng)充氣的輪胎在理想路面（通常指平坦的干、硬路面）上直線滾動(dòng)時(shí)，其外緣中心對(duì)稱面與車輪滾動(dòng)方向一致，所受到的滾動(dòng)方向相反的阻力。分類：彈性遲滯阻力、摩擦阻力和風(fēng)扇效應(yīng)阻力。3.什么是滾動(dòng)阻力系數(shù)？影響因素有哪些？

其值等于相應(yīng)載荷作用下滾動(dòng)阻力FR與車輪垂直載荷FX的比值。

影響因素：車輪載荷（反比）、胎壓（反比）、車速（正比，先緩慢增加，再明顯增加）、輪胎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、嵌入材料和橡膠混合物的選用。

4.滑動(dòng)率S：表示車輛相對(duì)于純滾動(dòng)（或純滑動(dòng)）狀態(tài)的偏離程度。驅(qū)動(dòng)工況時(shí)稱為滑轉(zhuǎn)率，被驅(qū)動(dòng)（包括制動(dòng)，常以下標(biāo)b以示區(qū)別）時(shí)稱為滑移率，二者統(tǒng)稱為車輪的滑動(dòng)率。若車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為rd,輪心前進(jìn)速度（等于車輛行駛速度）為uw,車輪角速度為ω，則 S在0~1之間變化。當(dāng)車輪做純滾動(dòng)時(shí)，及uw=rdω,此時(shí)s=0；當(dāng)被驅(qū)動(dòng)輪處于純滑動(dòng)狀態(tài)是，s=1.5.輪胎縱向力與滑動(dòng)率的關(guān)系（1）與滑轉(zhuǎn)率之間的關(guān)系

一般情況下，由于輪胎初始的滑轉(zhuǎn)主要由胎面的彈性變形引起的，因而一開(kāi)始車輪力矩與驅(qū)動(dòng)力隨著滑轉(zhuǎn)率呈線性關(guān)系增加，即OA段。當(dāng)車輪力矩和驅(qū)動(dòng)力進(jìn)一步增加而導(dǎo)致部分輪胎胎面在地面上滑轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力和滑轉(zhuǎn)率呈非線性關(guān)系，汽車行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力迅速增加，即AB段，并在滑轉(zhuǎn)率為15%~20%時(shí)達(dá)到最大值，當(dāng)滑轉(zhuǎn)率進(jìn)一步增加時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輪胎的不穩(wěn)定工況，驅(qū)動(dòng)力系數(shù)從峰值很快下降到純滑轉(zhuǎn)時(shí)的飽和滑動(dòng)值。（2）與滑移率關(guān)系

車輛制動(dòng)時(shí)，縱向制動(dòng)力隨著滑移率迅速增加，并達(dá)到最大值，然后隨著滑移率增加，輪胎制動(dòng)力開(kāi)始逐漸下降或者顯示平穩(wěn)趨勢(shì)，直到純滑移達(dá)到飽和狀態(tài)。

v6.輪胎側(cè)偏角：車輪回轉(zhuǎn)平面與車輪中心運(yùn)動(dòng)方向的夾角，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎??arctan(w)uw7.什么是輪胎側(cè)偏剛度？影響因素有哪些？

輪胎側(cè)偏角是影響輪胎側(cè)向力的一個(gè)重要因素，定義為車輪平面與車輪中心運(yùn)動(dòng)方向的夾角，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，用α表示?/p>

在小側(cè)偏角情況下，輪胎側(cè)向力與側(cè)偏角近似成比例，其比值稱為輪胎側(cè)偏剛度。影響因素：側(cè)向載荷的影響；車輪定位的影響（車輪前束角和車輪外傾角）。

補(bǔ)充：（1）輪胎尺寸（成正比），（2）子午線輪胎筆斜角輪胎側(cè)偏剛度高，鋼絲子午線輪胎比尼龍子午線輪胎高，（3）直徑相同，輪胎寬度越寬越高，（4）載重越小，側(cè)偏剛度越小，（5）車速快，載荷越小，側(cè)偏剛度越?。?）輪胎氣壓，越低剛度越大。（側(cè)偏剛度越小，越容易甩尾）8.影響輪胎側(cè)向力的因素

側(cè)偏角：輪胎運(yùn)行條件決定，取決于車輛前進(jìn)速度、側(cè)向速度、橫擺角速度和轉(zhuǎn)向角。垂向載荷：由車輛質(zhì)量分布所決定，但隨著載荷在縱向和側(cè)向的重新分配。垂向載荷會(huì)發(fā)生變化。

車輪外傾角：轉(zhuǎn)向角和通過(guò)懸架桿系作用的車身側(cè)傾所決定，但對(duì)非獨(dú)立懸架車輛來(lái)說(shuō)，外傾角只取決于車軸的側(cè)傾角。9.SAE標(biāo)準(zhǔn)輪胎運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系：

10.SAE空氣動(dòng)力學(xué)坐標(biāo)系

11.什么是空氣阻力？包括哪些方面？

空氣阻力：指汽車直線行駛時(shí)受到空氣作用力在行駛方向的分力。

主要包括：壓差阻力分量（形狀阻力、內(nèi)循環(huán)阻力、誘導(dǎo)阻力）和摩擦阻力兩大部分組成，可能還受到側(cè)向氣流的影響。12.減少油耗的途徑

燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)包括：百公里燃油消耗量，瞬時(shí)燃油消耗量

（1）交通管理因素：包括交通管理系統(tǒng)、信號(hào)燈控制系統(tǒng)、駕駛員等因素，實(shí)際上均影響了車輛的行駛速度。

（2）車輛行駛阻力因素：在保證汽車安全性、人機(jī)工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)和舒適性的同時(shí)，盡可能降低車輛行駛阻力，如減小整車質(zhì)量、輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)、空氣阻力系數(shù)和迎風(fēng)面積等。（3）盡可能降低附屬設(shè)備（如空調(diào)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向、動(dòng)力制動(dòng)等）的能耗；（4）提高傳動(dòng)系效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率盡可能多地傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上。

13.車輛加速上坡受力分析

14.制動(dòng)性評(píng)價(jià)

（1）制動(dòng)效能 即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度（2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性 即抗熱衰退性，指車輛高速行駛或長(zhǎng)下坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)保持一定制動(dòng)效能的程度。

（3）制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性 即制動(dòng)時(shí)車輛不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。通常用制動(dòng)時(shí)車輛按給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)。

15.制動(dòng)跑偏原因

（1）汽車左右輪制動(dòng)力不相等

（2）制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上不協(xié)調(diào)。

16.為什么后輪抱死比前輪抱死更危險(xiǎn)？（需答出制動(dòng)跑偏的原因）

前輪抱死喪失轉(zhuǎn)向能力，后輪抱死側(cè)滑甩尾。如圖a所示，后輪抱死拖滑，而前輪仍然處在滾動(dòng)狀態(tài)，可能由于路面傾斜坡度、側(cè)風(fēng)或者左右輪制動(dòng)力不平衡等因素引起的側(cè)向干擾力Fy作用于車輛質(zhì)心，由于后輪抱死拖滑，后輪已無(wú)法提供側(cè)向力來(lái)平衡Fy，而此時(shí)前輪產(chǎn)生的側(cè)向力Fyf產(chǎn)生一個(gè)繞車輛質(zhì)心的不穩(wěn)定力矩Fyrfa,該力矩是車輛側(cè)偏角β繼續(xù)增加，導(dǎo)致車輛橫擺加劇。圖b中，前輪先于后輪抱死，后輪能夠產(chǎn)生側(cè)向力來(lái)形成一個(gè)使車輛會(huì)整的穩(wěn)定力矩Fyrb，從而減小車輛的初始側(cè)偏角β，因而是穩(wěn)定工況。但前輪抱死之后，由前輪不能產(chǎn)生側(cè)向力，會(huì)使車輛失去轉(zhuǎn)向能力。因此時(shí)即使發(fā)生碰撞事故，從乘員保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)角度來(lái)看，正面碰撞導(dǎo)致的傷害一般比側(cè)面碰撞要小得多。

17.為什么空載比滿載更容易甩尾？

Β線和I線的交點(diǎn)為同步附著系數(shù)，從圖中克制空載時(shí)同步附著系數(shù)小于滿載時(shí)同步附著系數(shù)，因此空載時(shí)β曲線總是位于I曲線上方，φ>φ0, 制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，容易出現(xiàn)甩尾。

載重越小，側(cè)偏剛度越小，更易發(fā)飄。

18.為什么操縱穩(wěn)定性良好的汽車應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性？

答：過(guò)多轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)彎半徑減小，易發(fā)生急轉(zhuǎn)而側(cè)滑或翻車，使汽車有失去穩(wěn)定性的危險(xiǎn)。而中性轉(zhuǎn)向汽車在使用條件變動(dòng)時(shí)，有可能轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)多轉(zhuǎn)向特性。

19.過(guò)多轉(zhuǎn)向特性如何改善？ 橫向穩(wěn)定桿

20.為什么加入橫向穩(wěn)定桿后，由過(guò)多轉(zhuǎn)向變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向？

汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，有一橫向傾斜，會(huì)導(dǎo)致汽車出現(xiàn)過(guò)多轉(zhuǎn)向，而加入橫向穩(wěn)定桿之后，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)平衡力，阻止汽車的傾斜，使汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)保持平衡，從而能消除汽車的過(guò)多轉(zhuǎn)向。

汽車在穩(wěn)態(tài)行駛時(shí)，車廂側(cè)傾角取決于側(cè)傾力矩和懸架總的角剛度，懸架總的角剛度為前后懸架及橫向穩(wěn)定桿的側(cè)傾角剛度之和。當(dāng)增加橫向穩(wěn)定桿之后，前懸架的側(cè)傾角剛度增大，后懸架側(cè)傾角剛度不變，所以前懸架作用于車廂的恢復(fù)力矩增加（總側(cè)傾力矩不變），由此汽車前軸左右輪載荷變化就較大。在這種情況下，如果左右車輪輪胎的側(cè)偏剛度在非線性區(qū)，則汽車區(qū)域增加不足轉(zhuǎn)向量。21.VSC基本組成和工作原理 組成：車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC）主要由ABS（防抱死控制系統(tǒng)）,TCS（驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)）,YSC（橫擺力矩控制）三個(gè)子系統(tǒng)組成。前二在制動(dòng)和加速時(shí)工作，直接來(lái)控制車輪的縱向滑動(dòng)率，提高車輛的制動(dòng)或驅(qū)動(dòng)性能，同時(shí)間接控制車輛的側(cè)向穩(wěn)定性，YSC在車輛行駛的任何時(shí)刻都起作用，直接控制車輛的側(cè)向穩(wěn)定性（由車輪側(cè)偏角和車輛橫擺角速度表示）

作用：用來(lái)控制車輛的橫擺力矩，限制車輪側(cè)偏角在一定范圍內(nèi)，并在緊急情況下對(duì)車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行主動(dòng)干預(yù)，防止車輛在高速行駛轉(zhuǎn)彎或者制動(dòng)過(guò)程中失控。

工作原理：由于車輛的行駛狀態(tài)主要由行駛車速、側(cè)向速度和橫擺角速度反映，因而，VSC系統(tǒng)的ECU能根據(jù)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)交和制動(dòng)主缸壓力等信號(hào)判斷駕駛員的駕駛意圖。計(jì)算出理想的車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)值，通過(guò)與各傳感器測(cè)得的實(shí)際車輛狀態(tài)信號(hào)值的比較，根據(jù)邏輯控制算法計(jì)算出期望的橫擺力矩，然后通過(guò)控制液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)各車輪施加制動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)所需要的車輛橫擺力矩。同時(shí)，還可以根據(jù)需要與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，改變驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。22.NVH 即：噪聲（noise）、振動(dòng)（vibration）、聲振粗糙度（harshness）來(lái)描述汽車乘坐舒適性。23.1/4主動(dòng)懸架動(dòng)力學(xué)方程，并簡(jiǎn)化為狀態(tài)方程。

第三篇：車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)-復(fù)習(xí)提綱1

1.簡(jiǎn)要給出完整約束與非完如果約束方程是不可積分的微整約束的概念

分方程，這種約束就稱為非完整約束。

1)、約束與約束方程

一階非完整約束方程的一

一般的力學(xué)系統(tǒng)在般形式為：

運(yùn)動(dòng)時(shí)都會(huì)受到某些幾何或運(yùn)

動(dòng)學(xué)特性的限制，這些構(gòu)成限制條件的具體物體稱為約束，用數(shù)

學(xué)方程所表示的約束關(guān)系稱為

、式中，qi為描述系統(tǒng)位形約束方程。的廣義坐（i = 1, 2, ?,n）； 為2）、完整約束與非完整約束 廣義坐標(biāo)對(duì)時(shí)間的一階與 數(shù)；n

如果約束方程只是為廣義坐標(biāo)個(gè)數(shù)；m為系統(tǒng)中非系統(tǒng)位形及時(shí)間的解析方程，則完整約束方程個(gè)數(shù)；t為時(shí)間。這種約束稱為完整約束。解釋滑動(dòng)率的概念3-7,8 完整約束方程的一般形式為：

1.滑動(dòng)率S

車輪滑動(dòng)率表示車輪相對(duì)于

純滾動(dòng)（或純滑動(dòng)）狀態(tài)的偏離

式中，qi為描述系統(tǒng)程度，是影響輪胎產(chǎn)生縱向力的位形的廣義坐標(biāo)(i=1，2，?，n)；一個(gè)重要因素。

n為廣義坐標(biāo)個(gè)數(shù)；m為完整約

為了使其總為正值，可將驅(qū)束方程個(gè)數(shù)；t為時(shí)間。

動(dòng)和被驅(qū)動(dòng)兩種情況分開(kāi)考慮。驅(qū)動(dòng)工況時(shí)稱為滑轉(zhuǎn)率；被驅(qū)動(dòng)2.輪胎模型中表達(dá)的輸入量

(2)輪胎側(cè)偏模型和側(cè)和輸出量有哪些？3-22,23

傾模型主要用于預(yù)測(cè)輪胎的側(cè)輪胎模型描述了輪胎六分力與向力和回正力矩，評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向工況車輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，下低頻轉(zhuǎn)角輸入響應(yīng)。

即輪胎在特定工作條件下的輸

(3)輪胎垂向振動(dòng)模型 入和輸出之間的關(guān)系，如圖3-7主要用于高頻垂向振動(dòng)的評(píng)價(jià)，所示。

并考慮輪胎的包容特性（包含剛

根據(jù)車輛動(dòng)力學(xué)研性濾波和彈性濾波特性）。

究?jī)?nèi)容的不同，輪胎模型可分為：

(1)輪胎縱滑模型

主要用于預(yù)測(cè)車輛在驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)工況時(shí)的縱向力。

（包括制動(dòng)，常以下標(biāo)b以示區(qū)別）時(shí)稱為滑移率，二者統(tǒng)稱為車輪的滑動(dòng)率。

參照?qǐng)D3-2，若車輪的滾動(dòng)半徑為rd，輪心前進(jìn)速度(等于車輛行駛速度)為uw，車輪角速度為ω，則車輪滑動(dòng)率s定義如下：

車輪的滑動(dòng)率數(shù)值在0~1之間變化。當(dāng)車輪作純滾動(dòng)時(shí)，即uw=rd ω，此時(shí)s=0；當(dāng)被驅(qū)動(dòng)輪處于純滑動(dòng)狀態(tài)時(shí)，s=1。

3.寫(xiě)出幾種典型的TCS控制方式 6-60,61,62，6-66? 從理論上講，汽車驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)是由于驅(qū)動(dòng)力矩超過(guò)了輪胎與路

面間的附著極限，所以合理地減小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩或動(dòng)力傳動(dòng)中任何一環(huán)的傳遞扭矩都可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)防滑控制的目的，因此可以通過(guò)許多途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)牽引力控制，如發(fā)動(dòng)機(jī)管理、控制離合器、改變到驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)比、控制防滑差速器以及主動(dòng)制動(dòng)干涉等。

這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中往往采用多種方法進(jìn)行聯(lián)合控制，目前應(yīng)用最為廣泛的是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制與驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制的聯(lián)合控制方式。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直在很大程度上習(xí)慣按縱向、垂向和橫向分別獨(dú)立研究車輛動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；而實(shí)際中的車輛同時(shí)會(huì)受到三個(gè)方向的輸入，各方向所表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性必然是相互作用、相互耦合的（圖1-1）。

縱向動(dòng)力學(xué)：縱向動(dòng)力學(xué)研究車輛直線運(yùn)動(dòng)及其控制的問(wèn)題，主要是車輛沿前進(jìn)方向的受力與其運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。按車輛工況的不同，可分為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)和制動(dòng)動(dòng)力學(xué)兩大部分。

行駛動(dòng)力學(xué)：與車輛行駛動(dòng)力學(xué)有關(guān)的主要性能及參數(shù)如圖1-24.請(qǐng)畫(huà)出汽車底盤(pán)控制系統(tǒng)與車輛動(dòng)力學(xué)的關(guān)系。傳統(tǒng)車輛動(dòng)力學(xué)主要包括那三個(gè)方面的動(dòng)力學(xué)研究？它們主要研究?jī)?nèi)容是什么？

行駛動(dòng)力學(xué)研究中的首要問(wèn)題

1-15,1-26,1-31,32,33,1-34.35.36.37.38,1-39.40

是建立考慮懸架特性在內(nèi)的車輛動(dòng)力學(xué)模型，而分析這些動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型應(yīng)該是具有七自由度的整車系統(tǒng)模型。

隨著功能愈來(lái)愈強(qiáng)大的多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件的普及應(yīng)用，所示。在有限的懸架工作空間內(nèi)，設(shè)計(jì)人員必須為駕駛員和乘客提供良好的乘坐舒適性、良好的車身姿態(tài)，以及對(duì)車輪動(dòng)載荷的合理控制。

圖1-1 底盤(pán)控制系統(tǒng)與車輛動(dòng)力學(xué)關(guān)系示意圖

包括襯套等復(fù)雜細(xì)節(jié)在內(nèi)的車輛模型也可以方便地得到。操縱動(dòng)力學(xué)： 在車輛動(dòng)力學(xué)研究中，操縱動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容最為豐富，將在第三篇中加以介紹。

由于輪胎的重要性，因此操縱動(dòng)力學(xué)建模中必須要與輪胎模型精度相吻合，否則建立的操縱模型將失去意義。

分析車輛操縱特性可以從最基本的兩自由度車輛模型人手，該模型中，車輛向前的速度被假定為恒定的，而兩個(gè)變量分別是車輛的側(cè)向速度和橫擺速度。雖然基本模型看似簡(jiǎn)單，但它為操縱性能分析提供了十分重要的基礎(chǔ)。在線性范圍內(nèi)，兩自由度模型的預(yù)估精度可能會(huì)達(dá)到70％以上。

操縱動(dòng)力學(xué)的研究范圍分為三個(gè)區(qū)域：

線性域：側(cè)向加速度約小于0.4g時(shí)，通常意味著車輛在高附著路面作小轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)；

非線性域：在超過(guò)線性域且小于極限側(cè)向加速度(約為0.8g)范圍內(nèi)；

非線性聯(lián)合工況：通常指車輛在轉(zhuǎn)彎制動(dòng)或轉(zhuǎn)彎加速時(shí)的情況。5.畫(huà)出汽車平順性分析的七自由度模型? 并列出這七個(gè)自由度? 二-62?63? 二-68,69,70

首先從七自由度車輛模型開(kāi)始介紹，如圖11-1所示。

假定車身是一個(gè)剛體，當(dāng)車輛在水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。車身具有上下跳動(dòng)、俯仰、側(cè)傾三個(gè)自由度；兩個(gè)前輪分別具有垂向運(yùn)動(dòng)的自由度；剩下的兩個(gè)自由度是表示獨(dú)立懸架的兩個(gè)后輪垂向運(yùn)動(dòng)(或非獨(dú)立懸架中后軸的垂向跳動(dòng)和側(cè)傾轉(zhuǎn)動(dòng))。6.論述傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析的建模方法、模型參數(shù)的獲取和激振力矩確定的一般方法？自由振動(dòng)分析的目的是什么？強(qiáng)迫振動(dòng)分析的目的是什么？7-18？ 1）首先分析扭振系統(tǒng)的激振源，2）然后簡(jiǎn)化動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振系統(tǒng)，建立動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的當(dāng)量扭振模型，3）對(duì)系統(tǒng)的固有頻率和振型進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速，4）分析在穩(wěn)態(tài)工況下傳動(dòng)系統(tǒng)各軸段由于發(fā)動(dòng)機(jī)周期性激振轉(zhuǎn)矩引起的載荷變化特征。

1．自由振動(dòng)分析的目的：取得扭振系統(tǒng)的固有頻率和振型；

2．強(qiáng)迫振動(dòng)分析的目的：進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)周期性的激振轉(zhuǎn)矩使傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生受迫振動(dòng)，從而傳動(dòng)系統(tǒng)各軸段引起載荷的周期性變化的分析。

7.寫(xiě)出輪胎模型“魔術(shù)模型”

3)由于“魔術(shù)公式”為中縱向力、側(cè)向力和回正非線性函數(shù)，參數(shù)的擬合較困力矩的公式，并解釋公式難，有些參數(shù)與垂直載荷的關(guān)系中各個(gè)物理量的含義及該也是非線性的，因此計(jì)算量較模型的特點(diǎn)。3-30,31,32

大?！澳g(shù)公式”輪胎模型

4)C值的變化對(duì)擬合 “魔術(shù)公式”輪胎的誤差影響較大。

模型(Magic Formula TireModel)

5)不能很好地?cái)M合小由Pacejka教授提出，它以三角

側(cè)偏情況下輪胎的側(cè)偏特性。函數(shù)組合的形式來(lái)擬合輪胎試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了一套形式相同并8.輪胎的滾動(dòng)阻尼由那些部可同時(shí)表達(dá)縱向力、側(cè)向力和回分組成？各部分在總阻尼正力矩的輪胎模型，故稱為“魔中的權(quán)重？

術(shù)公式”。其形式如下：

滾動(dòng)車輪產(chǎn)生的所有阻力被定

y= Dsin{Carctan[BxaCαf。其中，a和b分別為前軸和后軸至車輛質(zhì)心的距離；Cαf和Cαr，分別代表了前、后輪胎的側(cè)偏剛度。設(shè)計(jì)者可以利用前后輪胎力（或力矩）的平衡關(guān)系，擴(kuò)展穩(wěn)定裕度這一概念。并以此來(lái)理解以下因素的影響：

a與負(fù)載情況有關(guān)的車輛質(zhì)心位置；

b與輪胎的結(jié)構(gòu)、尺寸和胎壓有關(guān)的輪胎側(cè)偏剛度； c前、后輪外傾角； d前、后軸載荷轉(zhuǎn)移；

e側(cè)傾轉(zhuǎn)向效應(yīng)； f變形轉(zhuǎn)向效應(yīng)。

13.下圖為Bosch公司開(kāi)發(fā)的ABS在高附著系數(shù)路面上的制動(dòng)過(guò)程。請(qǐng)以此論述該ABS控制過(guò)程。6-6,11,12 制動(dòng)抱死過(guò)程

1、首先，由于駕駛員的作用使制動(dòng)器管路壓力增大，車輪線速度變化比車速變化更快；

2、當(dāng)車輪角加速度達(dá)到或小于某一門(mén)限值（-a），此時(shí)附著力接近最大值，制動(dòng)壓力保持在當(dāng)前值不變。

3、若車輪轉(zhuǎn)速小于滑移率門(mén)限值S1對(duì)應(yīng)的值時(shí)，減小制動(dòng)壓力；

4、若車輪角速度再次達(dá)到門(mén)限值（-a）時(shí)，重新進(jìn)入保壓狀態(tài)。

5、盡管此時(shí)制動(dòng)壓力保持穩(wěn)定，但車輪因慣性作用會(huì)進(jìn)一步加速轉(zhuǎn)動(dòng)。若車輪角加速度越過(guò)門(mén)限值（+A），則再次升高制動(dòng)壓力；

6、保持制動(dòng)系統(tǒng)壓力，使車輪角加速度在（+A）～（-a）之間，然后慢慢增壓，直至車輪角加速度再次達(dá)到門(mén)限值（-a）；

7、本次循環(huán)以直接減壓結(jié)束，然后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

第四篇：汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)試卷

考試內(nèi)容：

1汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究范圍、研究方法、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。

2．輪胎側(cè)偏動(dòng)力學(xué)。掌握輪胎側(cè)偏特性的定義、影響因素、模型類型，能夠建立輪胎側(cè)偏特性簡(jiǎn)化理論模型。

3．汽車前輪轉(zhuǎn)向和四輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)。對(duì)于前輪轉(zhuǎn)向汽車，能夠推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型，掌握表征汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)及影響因素，瞬態(tài)響應(yīng)和頻率響應(yīng)特性的分析；對(duì)于四輪轉(zhuǎn)向汽車，能夠推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型，掌握汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法。

4．駕駛員汽車閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)。

掌握駕駛員模型類型，閉環(huán)系統(tǒng)研究特點(diǎn)。

5．懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)。掌握懸架的分類、特點(diǎn)、評(píng)價(jià)指標(biāo)，被動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架系統(tǒng)模型的建立，懸架系統(tǒng)特性分析。

6．控制技術(shù)在汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用。了解PID控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等技術(shù)在汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用。

第五篇：車輛工程研究生學(xué)校

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