车辆系统动力学-复习汇总
汽车系统动力学复习资料

行驶动力学汽车平顺性汽车平顺性的定义:汽车行驶过程中,振动与冲击环境对乘员舒适性的影响。
(发动机、传动系、不平路面等) 系统框图主要研究内容:评价、路面输入特性、振动系统分析 路面测量技术及数据处理 路面测量技术经典测量技术:水平仪和标尺测量 路面不平度测量仪 非接触式路面测量装置 倾斜测量装置 路面不平度路面不平度:通常把相对基准平面的高度q ,沿着道路走向长度l 的变化q(l) 称为道路不平度函数。
根据测量的路面不平度随机数据,在计算机上处理得到路面不平度功率谱)(n G q 或方差2q σ。
路面输入模型 频域模型 空间频率表达式 速度功率谱密度表达式加速度功率谱密度表达式空间与时间功率谱密度的关系 a)为空间频率谱密度b)速度不同时,空间与时间频率的关系 c)为时间频率谱密度时域模型对于线性车辆模型,S(f)表示的路面谱可以直接用来作为频域分析的输入。
当车辆模型中出现非线性元素时,需在时间域或距离域内来描述 1 积分白噪声 1200() () () p d d p d d n G n n n G n n G n n n --⎧≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩200()(2)()q q G n n G n π=400()(2)()q q G n n G n π=()()2~2~021~000lim 11 11 ()limq n q n n pp q n pf G n n nf n uT T f n uG u f G f G n G fu u u f σσλλσ∆∆∆→--∆∆→=∆∆====⎛⎫====⎪∆⎝⎭为路面功率谱密度在内包含的功率又,,有 则022()up G f G f ==时,0()2()g Z t G uw t π=2 滤波白噪声路面对四轮汽车的输入功率谱密度 x(I)、y(I):左、右两个轮迹的不平度G xx (n)、G yy (n)、 G xy (n) 、 G yx (n) :分别为x(I)、y(I)的自谱和互谱 四轮的不平度函数分别为:q 1(I)=x(I) q 3(I)=y(I) q 2(I)=x(I-L) q 1(I)=y(I-L) 四轮输入时的考虑车辆在硬路面上直线行驶时,后轮的路面输入和前轮相比,只是时间上的滞后。
汽车系统动力学复习资料

、名词解释1. 状态变量:能够完全描述动态系统运动的最少的变量组称为系统的状态变量。
一个n阶微分方程描述的系统,就有n个状态变量,当他们的时间响应都求得时,系统的运动状态也就确定了。
2. ASR/TCS牵引力控制系统,其在驱动过程中通过调节驱动车轮牵引力实现驱动滑转控制,防止驱动车轮发生滑转。
3. 侧倾转向:在侧向力作用下,车厢发生侧倾,而引起车轮偏转,即车轮围绕垂直轴线或转向节主销转动。
4. 中性转向点:使汽车前,后轮产生同一侧偏角的侧向力作用点。
5. 附着椭圆:驱动力和制动力在不同侧偏角条件下的曲线的包络线是附着椭圆。
它确定了切向力与侧力或者制动力越大,侧偏力越小。
6.不足转向、中性转向、过多转向:7. 4WS :四轮转向,即后轮随动转向。
使后轮在前轮转向时,按照不冋要求随动转动一个转向角,用于提高车辆的操纵稳定性性能9. VDC :控制轮胎的侧向力,可以改善汽车转向操纵性能并提高抗侧向干扰能力10. ESP :车身电子稳定系统,ESP系统包含ABS (防抱死刹车系统)及ASR (驱动防滑转系统),是这两种系统功能上的延伸,它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析,然后向ABS、ASR发出纠偏指令,来帮助车辆维持动态平衡。
11. 侧偏角、侧偏刚度:侧偏刚度为侧偏力与侧偏角的比值,实际上应为侧偏力与侧偏角构造曲线在侧偏角等于0度时曲线的斜率。
12. 侧倾中心:悬架侧倾中心定义为汽车车身侧倾时绕符合每个车轮滚动时瞬时中心约束运动的瞬时点。
13. 主动安全性、被动安全性:通过车辆的设计尽量减少或避免交通事故的发生;通过车辆设计师车辆发生事故时尽量减少对成员的伤害。
14. 操纵稳定性:在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下,汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶,且当遭遇外界干挠时,汽车能抵抗干挠而保持稳定行驶的能力。
第一章1■系统动力学的研究任务?主要研究内容?(1)研究任务:[1]系统设计:已知输入和设计系统的特性,使得它的输出满足一定的要求。
车辆系统动力学复习题(前八章)

《车辆系统动力学》复习题(前八章)(此复习题覆盖大部分试题。
考试范围以课堂讲授内容为准。
)一、概念题1.约束和约束方程(19)2.完整约束和非完整约束(19)3.车轮滑动率(30-31)4.轮胎侧偏角(31)5.轮胎径向变形(31)6.轮胎的滚动阻力系数(40)7.轮胎驱动力系数(50)8.边界层(70)9.压力系数(74)10.风洞的堵塞比(77)11.雷诺数(79)12.空气阻力系数(82-83)13.旋转质量换算系数(88)14.后备驱动力(92)15.驱动附着率和制动附着率(101-102,105)16.驱动效率(103)17.制动效率(105)二、问答题1.将车辆系统动力学分成三个方向(纵向、横向、垂向)分别研究的依据和缺陷是什么?(5)2.车辆动力学研究中运动方程的建立方法有哪几类?(17-18)3.多体动力学的研究方法有哪几种?(23-24)4.轮胎坐标系是如何定义的?何谓轮胎六分力?(30)5.从新倍力公司不同时期轮胎产品的研发目标介绍现代车辆对轮胎性能要求。
(33-34 图3-6)6.轮胎模型是如何分类的?(34-35)7.简单介绍轮胎幂指数模型的原理和特点。
(35-36)8.简单介绍“魔术公式”轮胎模型及其形式,模型的特点是什么?(36-37)9.车轮滚动阻力包括那些阻力分量?轮胎滚动阻力指的是什么?(38)10.轮胎的“驻波现象”是如何形成的?对轮胎的使用有哪些危害?(39)11.简单分析轮胎滚动阻力系数的影响因素。
(41-42载荷气压车速结构)12.画图说明轮胎驱动力系数与车轮滑转率之间的关系。
(50)13.推导并解释Julien的驱动力与充气轮胎滑转率关系的理论模型。
(52-54)14.推导解释轮胎“刷子模型”纵向力的分析过程。
(56-58)15.轮胎的垂向刚度分为哪三种?(59)轮胎滚动动刚度的影响因素有哪些?是如何影响的?(61车速结构气压)16.结合某斜交轮胎和子午线轮胎的垂向加速度频率响应特性分析二者的振动特性。
车辆系统动力学复习题精选.

车辆系统动力学复习题1.何谓系统动力学?系统动力学研究的任务是什么?2.车辆系统动力学研究的内容和范围有哪些?3.车辆系统动力学涉及哪些理论基础?4.何谓多体系统动力学?多刚体系统动力学与多柔体系统动力学各有何特点?采用质量-弹簧-阻尼振动模型和多体系统模型研究车辆动力学问题各有何特点?5.简述车辆建模的目。
6.期望的车辆特性是什么?如何来评价?7.何谓轮胎侧偏角?何谓轮胎侧偏刚度?影响轮胎侧偏的因素有哪些?8.何谓轮胎模型?根据车辆动力学研究内容的不同,轮胎模型可分为哪几种?整车建模中对轮胎模型需考虑的因素有哪些?9.简述轮胎噪声产生的机理。
10.车辆空气动力学研究的主要内容有哪些?车辆的空气阻力有哪些?产生的原因是什么?试分析空气动力对车辆性能的影响。
汽车空气动力学装置有那些?11.简述风洞试验的特点?12.车辆的制动性能主要由哪三个方面评价?试分析汽车制动跑偏的原因。
13.车辆动力传动系统由哪几部分组成?在激励作用下通常会产生何种振动?标出图示车辆简化扭振系统各部分名称?并说明其主要激振源?14.写出货车动力传动系统动力学方程,并写出刚度阵等。
15.路面输入模型有几种?各有何特点?写出各自的表达式?16.在整车虚拟仿真中常用的一些典型的特殊路面有哪些?各有何特点?17.简述最新的舒适性评价标准。
18.车辆的平顺性是如何测量的?19.车辆典型的共振频率范围通常是多少?20.车辆行驶动力学模型是如何简化的?试写出1/4、1/2和整车系统垂直振动的微分方程式,并写成矩阵的形式。
21.车辆悬架系统的性能一般用哪3个基本参数进行定量评价?各对车辆行驶性能有何影响?22.被动悬架存在的问题是什么?半主动悬架和主动悬架的工作原理是什么?写出其系统运动方程。
23.操纵性能的总体目标和期望的车辆操纵特性是什么?24.基本操纵模型假设和存在最大问题是什么?25.车辆操纵特性分析一般进行哪三种分析?其内容是什么?26.何谓中性转向、不足转向和过多转向?各有何特点?27.利用拉格朗日方程推导平面3自由度和5自由度汽车振动模型的运动方程,并写成矩阵形式。
车辆系统动力学知识点(二)2024

车辆系统动力学知识点(二)引言概述车辆系统动力学是研究车辆在各种运动状态下的力学性质和特性的学科领域。
在车辆系统动力学中,有一些重要的知识点需要了解和掌握。
本文将介绍车辆系统动力学的一些关键知识点,帮助读者深入理解车辆的运动和性能。
正文内容一、车辆质心与重心1. 了解质心和重心的概念2. 理解质心和重心在车辆运动中的作用3. 掌握计算质心和重心位置的方法4. 理解质心高度对车辆稳定性的影响5. 了解如何优化车辆的质心和重心位置二、车辆滚转与侧倾1. 了解车辆滚转和侧倾的概念2. 理解车辆在转弯过程中发生滚转和侧倾的原因3. 掌握计算车辆滚转和侧倾角度的方法4. 了解滚转和侧倾对车辆稳定性的影响5. 了解如何通过调整车辆悬挂系统来提高车辆的滚转和侧倾性能三、车辆悬挂系统1. 了解车辆悬挂系统的组成部分和功能2. 掌握车辆悬挂系统的工作原理3. 理解悬挂系统对车辆操控性和舒适性的影响4. 了解不同类型的悬挂系统及其特点5. 了解如何选择和调整悬挂系统以满足不同的需求四、车辆转向系统1. 了解车辆转向系统的组成部分和工作原理2. 掌握转向系统的调整和维护技巧3. 理解转向系统对车辆操纵性和稳定性的影响4. 了解不同类型的转向系统及其特点5. 了解如何选择和改进转向系统以提高车辆的操控性能五、车辆刹车系统1. 了解车辆刹车系统的组成部分和工作原理2. 掌握刹车系统的调整和维护技巧3. 理解刹车系统对车辆安全性和稳定性的影响4. 了解不同类型的刹车系统及其特点5. 了解如何选择和改进刹车系统以提高车辆的制动性能总结车辆系统动力学是车辆工程领域中一个重要的研究方向,了解和掌握车辆质心与重心、滚转与侧倾、悬挂系统、转向系统和刹车系统等知识点对于理解和提高车辆的性能至关重要。
通过优化车辆的动力学特性和系统设计,可以提高车辆的操纵性、稳定性和安全性,为驾驶员和乘客提供更加舒适和安全的乘车体验。
汽车动力学题库

2006.61.简要按形成原因汽车空气阻力怎么分类?简单概述各种阻力的形成。
(P82)汽车空气阻力分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力以及摩擦阻力;1)形状阻力占压差阻力的大部分,主要与边界层流态和车身后的流体分离产生的尾涡有关;2)干扰阻力是由于车身表面凸起物、凹坑和车轮等局部的影响着气流的流动而引起的空气阻力;3)内循环阻力是流经车身内部的气流对通道的作用以及流动中的能量损耗产生的;4)诱导阻力是在侧面由下向上的气流形成的涡流的作用下,车顶上面的气流在后背向下偏转,产生的实际升力中一向后的水平分力;5)摩擦阻力是由于空气粘性使其在车身表面产生的切向力.2.简述汽车的楔形造型在空气动力特性方面的特点。
1)前端低矮,进入底部的空气量少,底部产生的空气阻力小;2)发动机罩与前风窗交接处转折平缓,产生的空气阻力小;3)后端上缘的尖棱,使得诱导阻力较小;4)前低后高,‘翼形’迎角小,使空气升力小;5)侧视轮廓图前小后大,气压中心偏后,空气动力稳定性好。
3.假设某电动汽车的质心位置在前后轮轴中间位置,且前后车轮的侧片刚度相同,电池组放在中间质心位置,试问该车稳态转向特性类型属于哪一类?在以下三种情况下,该车的稳态转向也行会如何变化?1)将电池组移到前轴放置;2)将电池组移到后轴放置;3)将电池组分为两部分(质量相等),分别放在前后轴上.根据稳定性因数公式该车稳态转向特性属于中性转向。
1)电池组移至前轴上放置,质心前移,变为不足转向;2)将电池组移到后轴上放置,质心后移,变为过多转向;3)质心位置不变,仍为中性转向。
4.什么是被动悬架、半主动悬架、主动悬架?说明采用天棚阻尼的可控悬架属于哪一类悬架及其理由。
被动悬架是悬挂刚度和阻尼系数都不可调节的传统悬架;半主动悬架的阻尼系数可自动控制,无需力发生器,受减振器原理限制,不能实现最优力控制规律;主动悬架的悬架力可自动控制,需要增设力发生器,理论上可实现最优力控制规律.采用天棚阻尼的可控悬架属于主动悬架,因为其天棚阻尼是可调节的,同时具有自动控制悬架力的力发生器。
汽车系统动力学重难点题集

z1 2z1
z2 i z2
z2 2 z2
以上各式代入两自由度模型的运动方程,得:
z1 z0
H1()
Csi (Kt
Kt[Csi (Ks Ks m12)
m22)] Csi Ks
Csi Ks
Csi (Ks m22)
z2 z0
H2()
Csi(Kt
Kt (CsiKs) Ks m12) CsiKs
输出为
z1 Z1e i ( t ) Z1e i z0
z2 Z 2ei(t ) Z 2ei z0
输出为
z1 Z1ei(t ) Z1ei z0 H1( ) z0
z2 Z2ei(t) Z2ei z0 H2()z0
H 1 ( )
为频率响应函数
H2()
车轮、车身的速度和加速度为:
z1 i z1
相等。
(2) 制动时悬架导向杆系与转向拉杆在运动学上的不协调(互相干涉)。 8、ABS 与 TCS 的工作原理
ABS 一般由轮速传感器、电控单元和控制压力调节器等组成,在制动过程 中,首先由轮速传感器测出各个车轮的转速,并将这一信息传递给控制单元, 控制单元根据信号计算出汽车的滑移率,并把控制信号传给压力控制调节器, 压力控制调节器根据信号增减各个车轮的控制压力,从而控制汽车的滑移率保 持在 20%左右,防止车轮抱死。 TCS 是在 ABS 的的基础值上发展而来的,它是由发动机输出转矩调节器、驱动 轮制动力矩调节、差速器锁止调节、离合器/变速器控制组成,通过控制驱动轮 上的驱动力来防止驱动打滑,用来提高汽车起步、加速及在滑溜路面行驶时的 牵引力和确保行驶稳定性。 建模题 1.运动方程
全主动悬架简称主动悬架,是一种有源控制悬架,所以它包括有提供能 量的设备和可控制作用力的附加装置。它可根据汽车载质量、路面状况(振动情 况),行驶速度、起动、制动、转向等工况变化时,自动调整悬架的刚度和阻尼 以及车身高度,从而能同时满足汽车行驶平顺性和稳定性等各方面的要求。
车辆系统动力学复习题

《车辆系统动力学》复习题(前八章)(此复习题覆盖大部分试题。
考试范围以课堂讲授内容为准。
) 一、概念题1. 约束和约束方程(19)力学系统在运动时会受到某些几何和运动学特性的限制,这些构成限制条件的物体称为约束。
用数学方程表示的约束关系称为约束方程。
2. 完整约束和非完整约束(19)如果系统约束方程仅是系统位形和时间的解析方程,则这种约束称为完整约束;如果约束方程不仅包括系统的位形,还包括广义坐标对时间的倒数或者广义坐标的微分,而且不能通过积分使之转化为包括位形和时间的完整约束方程,则这种约束就称为非完整约束。
3. 轮胎侧偏角(31)车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角。
4. 轮胎径向变形(31)定义为无负载时的轮胎半径rt 与负载时的轮胎半径rtf 之差。
5. 轮胎的滚动阻力系数(40)相应载荷下的滚动阻力与轮胎垂直载荷的比值。
6. 轮胎驱动力系数(50)轮胎驱动力系数定义为驱动力与法向力的比值 7. 边界层(70)当流体绕物体流动时,在物体壁面附近受流体粘性影响显著的薄层称为边界层。
8. 压力系数(74)假设车身某点压力p 、速度v ,来流压力p ∞、速度v ∞,定义压力系数21⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∞∞∞v v q p-p C p9. 风洞的堵塞比(77)车辆迎风面积和风洞送风横断面面积的关系(堵塞比) 10. 雷诺数(79)雷诺数定义为气流速度v 、流体特性长度L 的乘积与流体运动粘度ν的比值。
Re=vL/ν 11. 空气阻力系数(82-83)q /A F Aq F C D D D ==Fd 为空气阻力,A 为参考面积,通常采用汽车迎风面积,q 为动压力12. 旋转质量换算系数(88)12dv ii +=r m Θδ 其中 )(Ti c e 2g 20dr 20w i ΘΘΘi i Θi ΘΘ++++=为等效转动惯量。
mv 是整车整备质量,rd 为驱动轮的滚动半径。
13. 后备驱动力(92)车辆行驶时实际需要的驱动力FDem 与车辆所能提供的最大驱动力Fx 的差值。
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《汽车系统动力学》复习汇总----collected by J.S @ SCUT 2015一、 概念解释1. 质点系动量定理质点系动量矢P 对时间的导数等于作用于质点系的所有外力i F 的矢量和,其表达式为:i dp F dt=∑ 2. 动量矩定理质点系对于任一固定点O 的动量矩Lo 对时间的导数,等于所有作用于质点系的外力对于O 点的主矩M0,其表达式为:00dL M dt= 3. 拉格朗日方程()1,2,,T T Qi i i E E d F i n dt q q ⎛⎫∂∂-==⋅⋅⋅ ⎪∂∂⎝⎭式中, i q 为第i 个质点的广义坐标;Qi F 为对应于广义坐标i q 的广义主动力;n 为系统方程的阶数。
4. 轮胎的弹性迟滞阻力充气轮胎在静态压缩作用下会产生变形并且回弹,并由于其内部的摩擦作用而引起能量损失。
当车轮在力或力矩作用下滚动时,对轮胎胎面上的每一单元而言,其压缩与回弹的过程将重复不断地进行。
当这些单元进入轮胎与路面的接触印迹时,其弹簧和阻尼便能充分做功,并生成附加的摩擦效应,称为弹性迟滞阻力。
5. 摩擦椭圆“摩擦椭圆”表示了一系列给定滑移率或给定侧偏角情况下,(车辆转弯加速或转弯制动联合工况)轮胎侧向力与纵向力的关系曲线。
6. 阿克曼转向理论假定车辆转弯时,轮胎作无侧偏滚动,内外车轮转角必须不同。
前轮转向的车辆在转向时,其外侧车轮转向角o δ和内侧车轮转向角i δ应符合如下关系:cot cot kp o i t L δδ-=7. 滑动率S 车轮滑动率表示车轮相对于纯滚动(或纯滑动)状态的偏离程度。
驱动工况时称为滑转率;被驱动(包括制动,常以下标b 以示区别)时称为滑移率,二者统称为车轮的滑动率。
若车轮的滚动半径为rd ,轮心前进速度(等于车辆行驶速度)为uw ,车轮角速度为ω,则车轮滑动率s 定义如下:车轮的滑动率数值在0~1之间变化。
当车轮作纯滚动时,即uw=rd ω ,此时s=0;当被驱动轮处于纯滑动状态时,s=1。
8. 车轮滚动阻尼9. 轮胎滚动阻力当充气轮胎在理想路面(通常指平坦的干、硬路面)上直线滚动时,其外缘中心对称面与车轮滚动方向一致,所受到的与滚动方向相反的阻力即为轮胎滚动阻力。
轮胎滚动阻力还可以进一步分解为弹性迟滞阻力、摩擦阻力和风扇效应力。
10. 轮胎侧偏角:(影响轮胎侧向力的一个重要因素)arctan()w wv u α= 定义:车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角,顺时针方向为正。
11. 轮胎径向变形t tf r r ρ=-定义:无负载时的轮胎半径t r 与负载时的轮胎半径tf r 之差。
12. 约束与约束方程一般的力学系统在运动时都会受到某些几何或运动学特性的限制,这些构成限制条件的具体物体称为约束,用数学方程所表示的约束关系称为约束方程。
13. 完整约束与非完整约束如果约束方程只是系统位形及时间的解析方程,则这种约束称为完整约束。
如果约束方程是不可积分的微分方程,这种约束就称为非完整约束。
14. SAE 标准轮胎运动坐标系被定义为法向坐标向下的三维右手正交坐标系,坐标的原点是轮胎接地印迹中心,x 轴定义为车轮平面与地面的交线,前进方向为正,y 轴是指车轮旋转轴线在地面上的投影线,向右为正,z 轴与地面垂直,向下为正。
15. 魔术公式:sin{arctan[(arctan )]}y D C Bx E Bx Bx =--它以三角形函数组合的形式来拟合试验数据,得出了一套形式相同并可同时表达纵向力侧向力和回正力矩的轮胎模型(y 可以是纵向力侧向力和回正力矩,而自变量x 可以在不同情况下分别表示轮胎侧偏角或纵向滑移率)16. 车轮前束角车轮前束角t ψ是车轮中心平面水平轴线与车轮行驶方向之间的夹角。
17. 车轮外倾角车轮中心平面与路面垂线的夹角被称为车轮外倾角γ。
18. 静刚度,动刚度静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。
动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度。
19. 刷子模型刷子模型是一个简化了的物理模型,它将轮胎看做是由连接在刚性基座(轮缘)上的一系列可以伸缩变形的弹性刷毛所组成,这些刷毛能起着承受垂向载荷以及产生轮胎纵向和侧向力的作用。
20. 低选控制,高选控制所谓低选控制就是对同一车轴两侧车轮同时施加制动压力控制,大小由附着系数低的那侧车轮来决定。
高选控制就是对同一车轴两侧车轮同时施加制动压力控制,大小由附着系数高的那侧车轮来决定。
21. 当量转动惯量当量转动惯量J 是指传动系统中与曲轴不同速旋转零部件的转动惯量换算成曲轴同速旋转条件下的转动惯量。
22. 车辆平动质量Mt 的当量转动惯量2220t d g M r J i i = 23. 空气泵吸效应随着轮胎的滚动,空气在胎面与路面的空隙中被吸入和挤压。
当压缩的空气在接地区间的出口处被告诉释放到空气中时,就会产生噪声。
24. 驻波由于高速情况下,离开接触区域的胎面变形不能立即恢复,这个残留变形导致了驻波的发生。
25. 主谐量,主谐数将所有气缸旋转矢量同向的简谐分量称为主谐量,并称其阶数为主谐数。
26. 不足转向系数 定义为:()r f r f m bC aC LC C αααακ-=27. 稳定裕度将()r f bC aC αα-称为“稳定裕度”。
28. 曲柄连杆机构的正偏置和负偏置以曲轴旋转中心为基准,偏置方向与曲轴旋转方向一致的机构称为正偏置机构,反之则为负偏置机构。
二、 问答1.请画出汽车底盘控制系统与车辆动力学的关系。
传统车辆动力学主要包括那三个方面的动力学研究?它们主要研究内容是什么?纵向动力学:纵向动力学研究车辆直线运动及其控制的问题,主要是车辆沿前进方向的受力与其运动的关系。
按车辆工况的不同,可分为驱动动力学和制动动力学两大部分。
行驶动力学:主要研究由路面的不平激励,通过悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车辆的运动;操纵动力学:主要研究车辆的操纵特性,主要与轮胎侧向力有关,并由此引起车辆侧滑、横摆和侧倾运动。
操纵动力学的研究范围分为三个区域:线性域:侧向加速度约小于0.4g时,通常意味着车辆在高附着路面作小转向运动;非线性域:在超过线性域且小于极限侧向加速度(约为0.8g)范围内;非线性联合工况:通常指车辆在转弯制动或转弯加速时的情况。
2.轮胎的作用1).支撑整车重量;2).与悬架元件共同作用,衰减由路面不平引起的振动与冲击;3).传递纵向力,以实现驱动和制动;4).传递侧向力,以使车辆转向并保证行驶稳定性。
3.轮胎模型中表达的输入量和输出量有哪些?3-22,23轮胎模型描述了轮胎六分力与车轮运动参数之间的数学关系,即轮胎在特定工作条件下的输入和输出之间的关系,如图3-7所示。
根据车辆动力学研究内容的不同,轮胎模型可分为:(1)轮胎纵滑模型主要用于预测车辆在驱动和制动工况时的纵向力。
(2)轮胎侧偏模型和侧倾模型主要用于预测轮胎的侧向力和回正力矩,评价转向工况下低频转角输入响应。
(3)轮胎垂向振动模型主要用于高频垂向振动的评价,并考虑轮胎的包容特性(包含刚性滤波和弹性滤波特性)。
4. 何谓轮胎侧偏角,何为轮胎侧偏刚度,影响轮胎侧偏的因素有哪些?轮胎侧偏角是影响轮胎侧向力的一个重要因素,定义为车轮平面与车轮中心运动方向的夹角,顺时针方向为正,用α表示。
在小侧偏角的情况下,轮胎侧向力与侧偏角近似成比例,其比值称为轮胎侧偏刚度。
影响侧偏的因素:1.侧向载荷的影响。
2.车轮定位的影响。
5. 幂指数统一轮胎模型的特点1).一次台架试验得到的试验数据可用于模拟不同的路面,路面条件改变时只需改变路面的附着特性参数;2).纯工况和联合工况的表达式是统一的;3).可表达各种垂向载荷下的轮胎特性;4).使用的模型参数少,拟合方便;5).能拟合原点刚度。
6. “魔术公式”模型各参数的含义sin{arctan[(arctan )]}y D C Bx E Bx Bx =--x 表示轮胎侧偏角或纵向滑移率;p D y =,为曲线峰值;C 为曲线形状系数,由峰值和稳态值决定,1[12arcsin(/)/]s C y D π=±-;B 为刚度系数,tan /()B CD θ=;E 描述了曲线峰值处的曲率,[]{}()tan /(2)/arctan p p p E Bx C Bx Bx π⎡⎤=--⎣⎦。
7. “魔术公式”轮胎模型的特点1).用一套公式可以表达出轮胎的各项力学特性,统一方便,需拟合的参数较少,各参数物理意义明确,初值易确定;2).无论对侧向力、纵向力还是回正力矩,拟合精度比较高;3).由于是非线性函数,参数拟合较困难,计算量大;4).C 值的变化对拟合的误差影响大;5).不能很好的拟合小侧偏情况下的轮胎侧偏特性。
8. SWIFT 轮胎模型的特点1).考虑了带束层惯量,并假设在高频范围内带束层为一个刚性圈,使胎体建模与接地区域分离,建模精度更高,可计算从瞬态到稳态的轮胎动力学特性。
2).利用魔术公式计算侧向力和回正力矩,采用刚性圈理论计算垂向力和纵向力。
3).在接地区域和刚性圈之间引入残余刚度,模拟轮胎的静态刚度,并且考虑了胎体和胎面的柔性,更加全面。
4).考虑了接地印迹有效长度和宽度的影响。
5).可实现轮胎在非水平路面和不平路面的仿真。
9.基于实测数据的轮胎经验模型有哪几种?目前最广泛应用的是哪一种?1). 幂指数统一轮胎模型由郭孔辉院士提出,用于预测轮胎的稳态特性2). “魔术公式”轮胎模型以三角函数组合的形式拟合轮胎试验数据,得出了一套形式相同并可同时表达纵向力、侧向力和回正力矩的轮胎模型3).SWIFT轮胎模型采用刚性圈理论,并结合“魔术公式”综合而成,该模型适合于小波长、大滑移幅度下的高频(不超60Hz)输入情况。
目前应用最广泛的是“魔术公式”模型。
10.轮胎的动刚度分类,及其最常用的测试方法。
轮胎动刚度可以分为非滚动动刚度和滚动动刚度。
获得非滚动动刚度最简单的方法之一就是所谓的“下抛”试验。
测试中,在一定载荷作用下的轮胎从某一高度自由下抛,这个高度使得轮胎刚好与地面接触后上下振动但胎面不脱离地面,即测试中轮胎始终与地面接触,其瞬态响应将被记录,等效阻尼系数和轮胎非滚动动刚度可根据衰减曲线通过简单的单自由度系统振动分析得出。
滚动动刚度,可通过考察滚动轮胎对已知简谐振动激励的响应,测试输出与输入的幅频和相频特性来获得;也可以通过测量轮胎在转鼓或传动带上滚动时的共振频率来获得。
11.轮胎的滚动阻尼由那些部分组成?各部分在总阻尼中的权重?滚动车轮产生的所有阻力被定义为车轮滚动阻力,主要包括轮胎滚动阻力分量、道路阻力分量和轮胎侧偏阻力分量。
其中,轮胎侧偏阻力分量是由轮胎的侧向载荷使轮胎侧偏而产生的附加轮胎纵向阻力。
由不平路面、塑性路面和湿路面等道路情况引起的附加阻力称为道路阻力分量。