汽車動力學基礎

前言
第1章緒論1
1.1汽車動力學的發(fā)展歷程1
1.2汽車動力學的研究內(nèi)容3
1.3車輛坐標系及術語4
1.4汽車動力學的發(fā)展趨勢6
1.5本課程的學習方法7
習題8
參考文獻8
第2章地面輪胎力學10
2.1作用在輪胎上的力和力矩10
2.2滾動阻力11
2.2.1滾動阻力的形成機制11
2.2.2滾動阻力的影響因素12
2.2.3滾動阻力對車輛性能的影響15
2.3輪胎附著力16
2.3.1輪胎附著力的產(chǎn)生機理16
2.3.2輪胎縱向滑動率17
2.3.3附著系數(shù)17
2.3.4輪胎附著力的影響因素18
2.3.5附著系數(shù)對車輛性能的影響19
2.4輪胎側(cè)偏力20
2.4.1輪胎側(cè)偏力的定義20
2.4.2輪胎側(cè)偏角的定義20
2.4.3側(cè)偏剛度的定義21
2.4.4側(cè)偏剛度的影響因素21
2.4.5側(cè)偏剛度對車輛性能的影響23
2.5輪胎回正力矩24
2.5.1回正力矩的形成機理24
2.5.2回正力矩的影響因素24
2.5.3回正力矩對車輛性能的影響26
2.6縱向/側(cè)向滑動復合工況下輪胎的特性26
2.6.1輪胎的復合滑動特性26
2.6.2輪胎復合滑動特性的影響因素27
2.6.3輪胎復合滑動特性對車輛性能的影響27
2.7輪胎的振動特性27
2.7.1輪胎垂向剛度27
2.7.2輪胎垂直振動的力學模型29
2.7.3輪胎振動對汽車性能的影響29
2.8輪胎力學模型30
2.8.1輪胎理論模型31
2.8.2“魔術公式”輪胎模型33
2.8.3冪指數(shù)統(tǒng)一輪胎模型35
習題37
參考文獻37
附錄38
第3章汽車驅(qū)動動力學40
3.1汽車的驅(qū)動力40
3.1.1汽車動力裝置的工作特性40
3.1.2汽車傳動裝置的工作特性42
3.1.3汽車驅(qū)動力圖43
3.2汽車的行駛阻力45
3.3基于動力裝置特性的汽車動力性能分析48
3.3.1汽車行駛方程式48
3.3.2汽車驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖48
3.3.3汽車功率的平衡49
3.3.4汽車動力性指標50
3.4基于輪胎附著力的汽車動力性能分析52
3.4.1汽車行駛的附著條件52
3.4.2汽車的地面法向反作用力52
3.4.3作用在驅(qū)動輪上的地面切向作用力53
3.4.4汽車動力性指標的計算54
3.5汽車能耗經(jīng)濟性60
3.5.1汽車能耗經(jīng)濟性的評價指標60
3.5.2傳統(tǒng)汽車燃料經(jīng)濟性的計算62
3.5.3電動汽車能耗經(jīng)濟性的計算66
3.6汽車動力裝置與傳動系統(tǒng)的匹配67
習題68
參考文獻69
附錄70
第4章汽車制動動力學73
4.1制動時車輪的受力73
4.1.1地面制動力73
4.1.2制動器制動力73
4.1.3制動器制動力、地面制動力及附著力之間的關系73
4.2前、后制動器制動力的比例關系74
4.2.1制動時前、后輪的地面法向反作用力74
4.2.2理想的前、后輪制動器制動力分配曲線75
4.2.3具有固定比值的前、后制動器制動力及同步附著系數(shù)76
4.3汽車在各種路面上制動過程的分析77
4.3.1f線組與r線組77
4.3.2制動過程分析78
4.3.3電動汽車復合制動分析80
4.4制動器制動力分配合理性的評價82
4.4.1利用附著系數(shù)82
4.4.2制動效率83
4.5汽車制動效能分析84
4.5.1制動減速度84
4.5.2制動距離84
4.5.3制動效能的恒定性88
4.6制動時汽車的方向穩(wěn)定性89
4.6.1制動跑偏89
4.6.2制動側(cè)滑90
4.7汽車制動法規(guī)的要求90
4.7.1對制動性能的要求90
4.7.2對制動力分配的要求91
4.8汽車防抱制動系統(tǒng)93
習題95
參考文獻95
附錄96
第5章汽車操縱動力學98
5.1輪胎無側(cè)偏時的汽車轉(zhuǎn)向運動學98
5.2輪胎有側(cè)偏時的汽車轉(zhuǎn)向運動學99
5.3汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向分析100
5.3.1汽車轉(zhuǎn)向時的受力分析100
5.3.2汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性評價指標101
5.3.3汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向響應103
5.4汽車瞬態(tài)轉(zhuǎn)向分析105
5.4.1汽車操縱動力學方程105
5.4.2汽車瞬態(tài)轉(zhuǎn)向特性107
5.5汽車轉(zhuǎn)向特性的主要影響因素110
5.6汽車操縱動力學性能的評價115
5.6.1汽車操縱穩(wěn)定性的定義115
5.6.2人-汽車閉環(huán)系統(tǒng)操縱穩(wěn)定性115
5.6.3汽車操縱穩(wěn)定性試驗評價方法116
習題118
參考文獻119
附錄120
第6章汽車乘載動力學122
6.1路面不平度122
6.1.1路面不平度的空間頻率功率譜密度122
6.1.2路面不平度的時間頻率功率譜密度124
6.2汽車垂向振動系統(tǒng)的簡化126
6.3四分之一汽車系統(tǒng)的振動128
6.3.1運動方程與振型分析128
6.3.2四分之一汽車系統(tǒng)的傳遞特性130
6.3.3汽車平順性分析131
6.4雙軸汽車的振動136
6.4.1運動方程與振型分析136
6.4.2雙軸車輛的“軸距濾波”效應139
6.4.3雙軸車輛隨機振動分析142
6.5汽車乘載動力學性能的評價143
6.5.1人體對振動的反應143
6.5.2汽車平順性的評價方法145
習題148
參考文獻148
附錄149
第7章汽車側(cè)傾動力學158
7.1側(cè)傾幾何學158
7.1.1側(cè)傾中心158
7.1.2側(cè)傾軸線159
7.2車身側(cè)傾變形與受力分析160
7.2.1懸架的線剛度160
7.2.2懸架的側(cè)傾角剛度161
7.2.3側(cè)傾力矩161
7.2.4車身側(cè)傾角163
7.3車輛轉(zhuǎn)彎側(cè)傾時的載荷轉(zhuǎn)移163
7.4側(cè)傾外傾和側(cè)傾轉(zhuǎn)向165
7.4.1側(cè)傾外傾165
7.4.2側(cè)傾轉(zhuǎn)向166
7.5單自由度汽車側(cè)傾動力學分析167
7.6三自由度汽車側(cè)傾動力學分析169
7.7汽車側(cè)翻173
7.7.1剛性汽車的準靜態(tài)側(cè)翻173
7.7.2帶懸架汽車的準靜態(tài)側(cè)翻174
7.7.3汽車的瞬態(tài)側(cè)翻176
習題177
參考文獻178
附錄179