汽车动力学 轮胎动力学
前轮驱动横摆力矩计算公式
前轮驱动横摆力矩计算公式在汽车动力学中，轮驱动横摆力矩是一个重要的参数，用于描述车辆在转弯过程中轮胎与地面之间的摩擦力。
它对车辆的操控性能和稳定性有着重要影响。
本文将介绍轮驱动横摆力矩的计算公式及其应用。
轮驱动横摆力矩是指由于车辆转弯时，驱动轮产生的横向力矩。
它的大小与驱动轮的横向力、轮胎的侧向摩擦力以及驱动轮的几何参数等因素有关。
在理想情况下，驱动轮产生的横向力矩应该与转弯半径成正比，即横向力矩等于转弯半径乘以一个常数。
然而，在实际情况下，横向力矩与转弯半径之间的关系是复杂的，需要通过计算公式来进行准确计算。
轮驱动横摆力矩的计算公式可以分为两部分：驱动轮侧向力的计算和横摆力矩的计算。
计算驱动轮的侧向力。
驱动轮的侧向力可以通过下面的公式计算：Fy = Fz * (1 - Fy0/Fz0) * (1 - Fy1/Fz1) * (1 - Fy2/Fz2)其中，Fy为驱动轮的侧向力，Fz为驱动轮的垂向力，Fy0、Fz0为静止情况下的侧向力和垂向力，Fy1、Fz1为车辆加速情况下的侧向力和垂向力，Fy2、Fz2为车辆制动情况下的侧向力和垂向力。
该公式考虑了驱动轮在不同工况下的侧向力变化。
然后，根据驱动轮的侧向力计算轮驱动横摆力矩。
轮驱动横摆力矩可以通过下面的公式计算：Mz = Fy * b其中，Mz为轮驱动横摆力矩，Fy为驱动轮的侧向力，b为驱动轮的轴距。
该公式表示，轮驱动横摆力矩等于驱动轮的侧向力乘以轮轴距。
通过以上的计算公式，可以准确计算出轮驱动横摆力矩的大小。
这对于评估车辆的操控性能和稳定性非常重要。
在实际应用中，可以通过对驱动轮的力学性能和几何参数进行测量和测试，然后代入计算公式进行计算。
通过不断优化驱动轮的设计和调整，可以提高车辆的操控性能和稳定性。
总结起来，轮驱动横摆力矩是描述车辆在转弯过程中驱动轮产生的横向力矩。
它的计算公式包括驱动轮侧向力的计算和横摆力矩的计算。
通过准确计算轮驱动横摆力矩的大小，可以评估车辆的操控性能和稳定性，并优化驱动轮的设计和调整。
汽车底盘系统的动力学仿真分析
汽车底盘系统的动力学仿真分析随着汽车工业的发展，汽车底盘系统的动力学设计变得日益重要。
在实际车辆使用中，底盘系统的动力学性能直接关系到车辆行驶的舒适性以及安全性。
因此，对汽车底盘系统的动力学仿真分析变得至关重要。
本文将从汽车底盘系统的动力学模型入手，探讨汽车底盘系统的动力学仿真分析方法。
一、汽车底盘系统的动力学模型汽车底盘系统包括弹性元件、阻尼器、非线性元件以及刚性部件等多种组成部分。
在底盘系统中，车轮、车轮悬挂系统以及车身的运动均需要综合考虑。
为了对底盘系统进行动力学仿真分析，需要对底盘系统建立动力学模型。
根据底盘系统的力学特性，可以将底盘系统建立为运动学模型、动力学模型或者系统模型。
在本文中，我们将建立汽车底盘系统的动力学模型。
该模型主要包括刚性部件、悬挂系统、轮胎以及弹性元件。
其中，刚性部件主要包括车身、车轮、驱动轴等，其作用是通过传递力和运动以维持底盘系统的稳定。
悬挂系统主要包括车轮悬挂和车体悬挂两部分，其作用是消除路面不平的冲击和震动，保证车辆行驶的舒适性和稳定性。
轮胎是车辆和地面之间唯一的接触点，其负责为车辆提供支撑力和摩擦力。
弹性元件主要通过变形吸收能量，并且在底盘系统的运动过程中存储和释放能量。
在建立汽车底盘系统的动力学模型时，需要制定一系列假设和条件。
首先，假设底盘系统的分析范畴为平面运动问题，忽略其在垂直于地面方向的运动。
其次，假设车辆的运动是弹性变形和刚性变形的叠加。
最后，假设底盘系统的运动是连续的，每一个时刻其状态是唯一确定的。
二、汽车底盘系统的动力学仿真分析方法建立好汽车底盘系统的动力学模型后，就可以进行动力学仿真分析了。
在本文中，我们将介绍几种常用的汽车底盘系统动力学仿真分析方法，包括有限元法、多体系统动力学方法、驱动力控制方法以及拓扑优化方法。
1、有限元法有限元法是一种基于离散化原理的数值计算方法，主要用于解决复杂结构的静力学和动力学问题。
其基本思想是将复杂结构离散为一系列小单元，并对每个单元制定有限元失配的符号，从而获得一组逐个时刻的动力学方程。
几种进行汽车轮胎滚动半径自由半径静力半径的常规算法
几种进行汽车轮胎滚动半径自由半径静力半径的常规算法在进行汽车轮胎相关计算时，常见的算法包括车轮滚动半径、自由半径和静力半径的计算。
本文将详细介绍这几种常规算法，以加深对它们的了解。
车轮滚动半径是指车轮相对于车辆的滚动半径，通常用于计算车辆的距离、速度等相关参数。
计算车轮滚动半径的常规算法如下：1.轮胎直径法：根据车辆实际轮胎直径和单位负荷面长度计算，即滚动半径等于轮胎半径减去负荷半径。
2.起始点与终点坐标法：根据车辆行驶的起始点和终点坐标，通过勾股定理计算走过的距离，再将距离除以车辆转过的角度即可得到滚动半径。
3.轮胎外园定位点法：根据车轮在行驶过程中，外侧胎面与路面碰触的地点来计算滚动半径，该方法需要根据车辆行驶的路线进行详细的计算，比较繁琐。
自由半径是指车轮在没有外力作用下沿着水平面滚动产生的倾斜角度半径，通常用于计算车辆的静力稳定性。
计算自由半径的常规算法如下：1.几何法：根据车轮滚动时，车轮外侧点的坐标及其对车轮中心的距离，通过勾股定理计算半径。
2.数学建模法：根据车车轮的形状、轴向行走速度、自由运动条件建立微分方程并求解得到自由半径。
静力半径是指车轮在受到垂直方向的力作用后，产生的倾斜角度所对应的半径，通常用于计算悬架系统的设计参数。
1.几何法：通过车轮半径与静摩擦系数的乘积，根据车辆通过倾斜角度的正切值计算静力半径。
2.动力学法：根据车轮受力平衡方程，结合车辆的车速、质量分布和弯道力等力的作用下，通过求解方程组的方法得到静力半径。
总结起来，以上是几种进行汽车轮胎滚动半径、自由半径、静力半径计算的常规算法。
不同的算法适用于不同的场景和需求，根据实际情况选择合适的算法有助于准确计算和设计车辆轮胎相关参数，提高车辆的性能和安全性。
车辆轮胎动力学仿真模型分析
车辆轮胎动力学仿真模型分析田顺;何海浪;赵建宁;刘卓凡【摘要】分析了各种常用轮胎模型的特点和利用范围,介绍了ADAMS中轮胎试验台(tire testing)这一轮胎参数可视化工具,利用这一工具分析比较一种物理轮胎模型与一种经验-半经验轮胎模型间关于侧向力与纵向力、纵向力与纵向滑移率、回正力矩与纵向滑移率的力学特性,针对一种魔术公式轮胎模型验证了侧向力和纵向滑移率、纵向力和纵向滑移率在不同载荷下的力学关系特性.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P47-50)【关键词】轮胎;tire testing;力学仿真【作者】田顺;何海浪;赵建宁;刘卓凡【作者单位】长安大学,陕西西安710064;长安大学,陕西西安710064;长安大学,陕西西安710064;长安大学,陕西西安710064【正文语种】中文【中图分类】U463.341CLC NO.:U463.341Document Code:A A rticle ID: 1671-7988(2014)06-47-04 轮胎是车辆与与地面之间力传递的媒介，轮胎的力学特性直接关系到汽车的行驶稳定性及转向性能。
轮胎是一个非线性力学部件，轮胎的侧偏特性在很大程度上决定着车辆的操纵稳定性，行驶过程中轮胎所受的回正力矩、纵向力、侧向力与轮胎侧偏角、横向滑移率、纵向滑移率之间的力学关系都是需要研究的对象。
因此，对轮胎动力学模型的研究对汽车整车动力学性能的分析以及轮胎新产品的开发都有实际意义。
轮胎试验台（tire testing）是ADAMS2007版本开始新增的一个轮胎特性参数可视化工具，常用于轮胎特性的研究以及不同模型间的比较。
建立轮胎模型的方法分为三种：（1）物理模型在分析轮胎的力学特点后，通过合理的物理简化，轮胎结构被近似看成由若干物理结构组成的模型，并且用该物理模型的变形代替轮胎的变形。
此类轮胎物理模型的特点是比较复杂，优点是此类模型具有明确的解析表达式，可用于轮胎常规特性的探讨，但由于轮胎的实际结构很难用物理模型精确表示，所以此类模型精度较差，且计算繁复。
低附着条件下四轮驱动电动汽车动力学控制
实车数据显示,TVC开启后,可以明显提高DLC与蛇行试验的通过 速度,同时质心侧偏角和车轮负荷率明显减小,车辆更加稳定;同 时,附加横摆力矩的存在也使得试验过程中驾驶员使用的方向盘 角度大大减小,减少了驾驶员的转向负担。在方向盘转角放大梯 形试验中,TVC开启后明显提高了车辆稳定性,减少失稳情况的发 生。
本文的具体研究内容如下:首先,本文分析了轮毂电机的特点与 优势,然后对福特、奔驰等整车厂的轮毂电机改装车进行了探讨, 概述了轮毂电机汽车动力学控制研究现状。接下来,本文对某紧 凑型轿车进行改装与调试,对整车通信网络和车载用电设备进行 硬件和软件检测,搭建轮毂电机纯电动改装车辆基本行驶策略, 改装完成后轮毂驱动纯电动汽车百公里加速工况时间为7.96s, 为本文的算法提供了实车测试平台。
其次,对车辆在低附着路面车辆动力学机理进行了研究。针对低 附着路面情况,本文根据车辆车轮滑转状况的不同将驱动防滑系 统分为四种控制模式,建立了逻辑门限控制的四轮轮毂驱动纯电 动汽车的驱动防滑策略。
通过二自由度车辆模型得到车辆横摆角速度的响应过程,并将横 摆角速度瞬态响应看作二阶系统,通过调节二阶系统的固有频率 和阻尼比来设计理想横摆角速度。使用理想横摆角速度与实际 横摆角速度误差进行PI控制,决策出整车横摆力矩。
低附着条件下四轮驱动电动汽车动力 学控制
伴随着2018年下半年国内经济的普遍下行,国内乘用车销量出现 了28年以来的首次下滑,然而新能源乘用车销量却实现了逆势上 涨。再加上政府在纯电动汽车领域一轮轮的补贴政策,使得自主 品牌和合资车企都加快了纯电动汽车的研发与量产。
跟传统汽车相比,轮毂电机电动汽车将驱动电机安装在四个轮毂 中,有着四个车轮力矩独立可控的特点,有利于车辆动力学的分 析与验证。本文以四轮轮毂驱动纯电动汽车为研究对象,搭建了 四轮轮毂驱动改装车平台,进行低附着条件下纵向力力矩矢量控 制(TVC)的仿真研究与实车测试。
汽车系统动力学习题答案
汽车系统动⼒学习题答案1.汽车系统动⼒学发展趋势随着汽车⼯业的飞速发展，⼈们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越⾼的要求，这些要求的实现都与汽车系统动⼒学相关。
汽车系统动⼒学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较⼴，除了影响车辆纵向运动及其⼦系统的动⼒学响应，还有车辆在垂向和横向两个⽅⾯的动⼒学内容，随着多体动⼒学的发展及计算机技术的发展，使汽车系统动⼒学成为汽车CAE技术的重要组成部分，并逐渐朝着与电⼦和液压控制、有限元分析技术集成的⽅向发展，主要有三个⼤的发展⽅向：（1）车辆主动控制车辆控制系统的构成都将包括三⼤组成部分，即控制算法、传感器技术和执⾏机构的开发。
⽽控制系统的关键，控制律则需要控制理论与车辆动⼒学的紧密结合。
（2）多体系统动⼒学多体系统动⼒学的基本⽅法是，⾸先对⼀个由不同质量和⼏何尺⼨组成的系统施加⼀些不同类型的连接元件，从⽽建⽴起⼀个具有合适⾃由度的模型；然后，软件包会⾃动产⽣相应的时域⾮线性⽅程，并在给定的系统输⼊下进⾏求解。
汽车是⼀个⾮常庞⼤的⾮线性系统，其动⼒学的分析研究需要依靠多体动⼒学的辅助。
（3）“⼈—车—路”闭环系统和主观与客观的评价采⽤⼈—车闭环系统是未来汽车系统动⼒学研究的趋势。
作为驾驶者，⼈既起着控制器的作⽤，⼜是汽车系统品质的最终评价者。
假如表达驾驶员驾驶特性的驾驶员模型问题得到解决后，“开环评价”与“闭环评价”的价值差别也许就不存在了。
因此，在⼈—车闭环系统中的驾驶员模型研究，也是今后汽车系统动⼒学研究的难题和挑战之⼀。
除驾驶员模型的不确定因素外，就车辆本⾝的⼀些动⼒学问题也未必能完全通过建模来解决。
⽬前，⼈们对车辆性能的客观测量和主观之间的复杂关系还缺乏了解，⽽车辆的最终⽤户是⼈。
因此，对车辆系统动⼒学研究者⽽⾔，今后⼀个重要的研究领域可能会是对主观评价与客观评价关系的认识2.⽬前汽车系统动⼒学的研究现状汽车系统动⼒学研究内容范围很⼴，包括车辆纵向运动及其⼦系统的动⼒学响应，还有车辆垂向和横向动⼒学内容。
汽车高等动力学讲解
汽车高等动力学讲解-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风、或者曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿Y轴方向将作用有侧向力F y，相应地在地面上产生地面侧向反作用力F Y，F Y即侧偏力。
侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使F Y没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。
侧偏角：车轮与地面接触印迹的中心线与车轮平面错开一定距离，而且不再与车轮平面平行，车轮印迹中心线跟车轮平面的夹角即为侧偏角。
高宽比：以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽B 之比 H/B×100% 叫高宽比.附着椭圆：它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。
转向灵敏度：汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。
常用输出与输入的比值，如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应，这个比值称为稳态横摆角速度增益，也就是转向灵敏度。
（即稳态的横摆角速度与前轮转角之比）稳定性因数：稳定性因数单位为s2/m2,是表征汽车稳态响应的一个重要参数。
侧倾轴线：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。
侧倾中心：车厢侧倾轴线通过车厢在前，后轴处横断面上的瞬时转动中心，这两个瞬时中心称为侧倾中心。
悬架的侧倾角刚度：悬架的侧倾角刚度是指侧倾时（车轮保持在地面上），单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩。
转向盘力特性：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性。
切向反作用力控制的三种类型：总切向反作用力控制，前后轮间切向力分配比例的控制，内外侧车轮间切向力分配的控制。
侧翻阈值：汽车开始侧翻时所受的侧向加速度称为侧翻阈值。
汽车的平顺性：汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，主要根据乘员的主观感觉的舒适性来评价。
1．汽车的操纵稳定性：是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
《轮胎动力学协同创新联盟章程》2017版)【模板】
轮胎动力学协同创新联盟(以下简称轮学盟) 是在自愿、平等、互利、合作的基础上，由来自汽车、飞机、轮胎、高校、行业管理单位及技术服务单位等多方力量组成的跨行业、开放性、非营利性的联合体，并为轮学盟理事单位、轮学盟成员提供一个专业、诚信、可靠的资源共享和技术交流的服务平台。
轮学盟致力于在汽车、轮胎、飞机等行业及上下游产业之间建立有效运行的产学研合作新机制，实现轮学盟成员的共同发展。
轮学盟的宗旨是：协同创新、集聚资源、战略合作、共策共力、突破瓶颈、互赢共荣。
轮学盟接受国家相关部委指导。
贯彻落实《中国创造 2025》战略，坚持创新驱动，以提升产业技术创新能力为目标，以集成优化创新资源配置为核心，以建立健全政产学研用协同创新机制为手段，汇聚整合汽车、飞机、轮胎等相关行业资源及优势，突出协同配合，加强国际合作，联合开展轮胎动力学共性关键技术的研究和应用，探索建立以企业为主体，市场化、多元化投融资和成果转化的有效机制，打造政产学研用多赢的创新平台。
第六条轮学盟主要在以下几个方面开展工作：(一)政策和战略研究。
为推动行业良性快速发展，明确发展战略和路径规划，环绕轮胎动力学发展重点领域和关键问题，加强统筹协调，开展行业发展政策和战略研究，为政府和行业提供战略规划和政策措施等方面的咨询服务。
(二)关键共性技术研发。
环绕轮胎动力学共性关键技术开展联合攻关，积极推动轮学盟单位研发具有自主知识产权、对行业有重大影响的共性技术，形成轮胎动力学共性技术研究平台和持续技术研发能力。
(三)标准法规。
组织轮学盟成员单位参加制定轮胎动力学国家标准及团体标准和规范，加强技术标准基础研究，支撑国家和行业标准制修订工作；开展轮胎动力学相关法律法规研究，本着循序渐进和有利于创新的原则，提出相关法律法规制订及修订建议。
(四)测试评价。
组织开展轮胎动力学测试技术及评价方法研究，提出评价指标，编制轮胎动力学测试评价标准，建立完整的测试评价技术体系，推动我国轮胎动力学测试评价相关标准和规范与国际的合作与联动。