汽车系统动力学

前言

常用符号表

绪篇 概论和基础理论

第一章 车辆动力学概述 1

第一节 历史回顾 1

第二节 研究内容和范围 4

第三节 车辆特性和设计方法 7

第四节 术语、标准和法规 10

第五节 发展趋势 12

参考文献 15

第二章 车辆动力学建模方法及基础理论 17

第一节 动力学方程的建立方法 17

第二节 非完整系统动力学 19

第三节 多体系统动力学方法 22

参考文献 29

第三章 充气轮胎动力学 30

第一节 概述 30

第二节 轮胎的功能、结构及发展 32

第三节 轮胎模型 34

第四节 轮胎纵向力学特性 38

第五节 轮胎垂向力学特性 58

第六节 轮胎侧向力学特性 64

参考文献 67

第四章 空气动力学基础 69

第一节 概述 69

第二节 空气的特性 69

第三节 伯努利方程 71

第四节 压力分布和压力系数 72

第五节 实际气流特性概述 74

第六节 空气动力学试验 76

第七节 车辆空气阻力 82

参考文献 86

第一篇 纵向动力学

第五章 纵向动力学性能分析 87

第一节 动力的需求与供应 87

第二节 动力性 9l

第三节 燃油经济性 95

第四节 驱动与附着极限和驱动效率 99

第五节 制动性 104

参考文献 113

第六章 纵向动力学控制系统 114

第一节 防抱死制动控制 114

第二节 驱动力控制系统 120

第三节 车辆稳定性控制系统 123

参考文献 129

第七章 动力传动系统的振动分析 130

第一节 扭振系统的激振源 130

第二节 扭振系统模型与分析 132

第三节 动力传动系统的减振措施 137

参考文献 139

第二篇 行驶动力学

第八章 路面输入及其模型 140

第一节 路面测量技术及数据处理 140

第二节 路面输入模型 146

第三节 特殊路面输入 150

参考文献 151

第九章 与平顺性相关的部件 152

第一节 概述 152

第二节 弹簧 152

第三节 减振器 159

第四节 导向机构 161

第五节 座椅 163

参考文献 164

第十章 人体对振动的反应 165

第一节 概述 165

第二节 标准 165

第三节 平顺性测量 169

参考文献 170

第十一章 行驶动力学模型 171

第一节 模型推导的前提 171

第二节 单轮车辆模型的推导 174

第三节 半车模型的推导及分析 183

第四节 整车模型的推导及分析 186

参考文献 188

第十二章 可控悬架系统 190

第一节 车身高度调节系统 190

第二节 自适应阻尼调节系统 191

第三节 可切换阻尼系统 193

第四节 全主动系统 193

第五节 有限带宽主动系统 195

第六节 连续可变阻尼的半主动系统 196

第七节 各类悬架系统的性能比较 197

第八节 主动悬架控制算法介绍 200

参考文献 209

第三篇 操纵动力学

第十三章 基本操纵模型 211

第一节 概述 211

第二节 基本操纵模型假设 212

第三节 运动方程的推导 212

第四节 操纵特性分析 218

第五节 对实际问题的考虑 227

第六节 实例分析与比较 231

参考文献 234

第十四章 基本操纵模型的扩展 235

第一节 概述 235

第二节 考虑车身侧倾的三自由度操纵模型 235

第三节 车轮转动效应 240

第四节 转向系统的影响 241

第五节 悬架运动学 244

第六节 变形转向 246

参考文献 249

第十五章 操纵动力学性能及实例分析 250

第一节 模型参数组的开发 250

第二节 实例分析 251

参考文献 258

第十六章 转向系统动力学及控制 259

第一节概述 259

第二节转向系统振动分析 260

第三节 四轮转向系统 268

第四节 电动助力转向系统 276

参考文献 283

第四篇 车辆计算机建模与仿真

第十七章 车辆动力学计算方法与软件 284

第一节 概述 284

第二节 面向目标设计的车辆仿真软件 285

第三节 多体系统动力学分析软件 285

第四节 程序工具箱 289

第五节 各类方法的比较 291

参考文献 292

第十八章 MATLAB环境下的车辆系统建模、仿真与控制器设计实例 293

第一节 MATLAB／Simulink软件介绍 293

第二节 实例1——制动系统建模、仿真及ABS控制器设计 294

第三节 实例2——行驶动力学计算机建模、仿真及主动悬架控制器设计 296

第四节 实例3——操纵动力学计算机建模、分析及4WS控制器设计 300

参考文献 305

第十九章 应用ADAMS软件的多体动力学实例分析 306

第一节 ADAMS／Car模块介绍 306

第二节 轿车前悬架建模实例 307

第三节 模型仿真分析 315

参考文献 317

名词索引 318

汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，研究内容可按车辆运动方向分为纵向、垂向和侧向动力学三大部分。
　　本书除了介绍车辆动力学建模的基础理论、轮胎力学及汽车空气动力学基础之外，重点介绍了受汽车发动机、传动系统、制动系统影响的驱动动力学和制动动力学，以及行驶动力学和操纵动力学内容。
　　本书运用系统方法及现代控制理论，结合实例分析，介绍了车辆动力学模型的建立、计算机仿真、动态性能分析和控制器设计的方法，同时也使读者对常用的车辆动力学分析软件有所了解。
　　本书可作为高等学校车辆工程专业研究生教学用书，也可作为车辆工程专业本科生的选修课教材，同时可供汽车设计和研究人员阅读参考。