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车辆动力学 模拟及其方法PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：（德）H.-P.威鲁麦特（Hans-Peter Willumeit）着；孙逢春审校
• 出 版 社：北京：北京理工大学出版社
• 出版年份：1998
• ISBN：7810453785
• 页数：220 页

图书介绍：本书是一本论述汽车动力学的专着，以数学力学模型为基础并结合现代控制论，系统全面地分析了汽车垂直动力学、横向动力学和纵向动力学，用随机振动理论分析了汽车在道路不平激励和侧风作用时的动力学性能，用轮胎模型对轮胎这个复杂部件3个方向上的传递特性进行了深入浅出的讨论。本书的特点是建模与仿真，理论上深入浅出，对汽车的主要部件的动力特性也进行了细致的分析，适合广大汽车工程技术人员、教学科研人员、研究生和本科生使用和参考。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：图解富康轿车用户手册下一篇：怎样学开汽车 《车辆动力学 模拟及其方法》目录 标签：审校 动力学 车辆 动力 方法

目录1

第一章 离散系统动力学1

§1.1引言1

1.1.1建模，连续性－离散性－有限元的划分1

1.1.2建立微分方程的原则1

1.1.3解微分方程2

§1.2单自由度系统2

1.2.1齐次方程的解（固有振动）3

1.2.2受迫振动6

1.2.3时间域的信号处理17

§1.3多自由度系统17

1.3.1建立无阻尼系统微分方程17

1．自由振动18

2．模态分析19

1.3.2凭借模态转化确定频响函数20

1.3.3弱阻尼系统的模态分析22

1.3.4强阻尼系统的模态分析23

§1.4从控制工程角度看复数动力学系统24

1.3.6参考文献24

1.3.5总结24

1.4.1状态空间表示法25

1.4.2参考文献30

§1.5附录30

第二章 随机振动33

§2.1基础论述33

2.1.1分布密度函数和分布函数33

2.1.2高斯分布34

2.1.3从时间函数导出功率谱密度35

§2.2路面不平度的功率谱密度36

§2.3计算实例40

§2.4系统基础理论41

§2.5参考文献44

第三章 垂向动力学45

§3.1四分之一汽车模型与路面激励45

3.1.1自由振动45

3.1.2频率域的受迫振动48

§3.2随机激励下汽车垂向模型54

3.2.1单自由度汽车垂向系统的实例研究55

§3.3汽车部件垂向动力学60

3.3.1弹簧60

1．钢板弹簧60

2．螺旋弹簧61

3．扭杆弹簧64

4．气弹簧64

3.3.2减震器67

3.3.3橡胶金属部件70

1．橡胶金属部件结构70

2．橡胶金属部件的动态特性71

3.3.4轮胎73

1．承载能力与弹性模量73

2．轮胎的温度特性和热学问题75

3．轮胎参数76

§3.4垂向动力学的其它简单线性模型77

3.4.1二维垂直和府仰模型77

3.4.2垂直、俯仰和侧倾运动的三维垂向模型81

§3.5参考文献88

§4.1纵向动力学运动方程90

第四章 纵向动力学90

4.2.1滚动阻力92

§4.2行驶阻力92

4.2.2爬坡阻力97

4.2.3空气阻力（空气动力学）98

3．内循环阻力99

4．诱导阻力99

5．侧向气流99

2．表面阻力99

1．压力阻力99

6．升力100

4.2.4加速阻力100

§4.3行驶极限101

4.3.1垂向载荷101

4.3.2驱动附着率：前轮驱动和后轮驱动103

4.3.3四轮驱动的附着率107

4.3.4制动附着率109

4.3.5理想制动力分配112

§4.4切向力图113

4.4.1切向力图的驱动力分配115

4.4.2切向力图的制动力分配119

4.4.3简单的稳定性讨论123

1．制动，前轮抱死123

2．制动，后轮抱死124

3．驱动，前轮滑转124

4．驱动，后轮滑转124

§4.5制动器（能量关系）124

2．斜坡持续制动：v＝常数125

1．平缓路面制动（减速）125

4.5.1制动功率125

4.5.2车轮受的制动力矩及切向力126

4.5.3斜坡持续制动128

§4.6瞬时的加速与减速过程129

4.6.1建立运动方程129

1．动态关系131

2．运动方程与运动边界条件相结合133

3．车轮载荷133

5．俯仰和垂向运动方程组134

4．车轮缘切向力134

6．对称情况下的车轮载荷135

7．对称情况下的车轮缘切向力135

4.6.2应用实例137

§4.7参考文献140

第五章 横向动力学以及单轨模型142

§5.1横向运动的运动方程组142

§5.2解齐次微分方程146

§5.3解非齐次微分方程147

5.3.1传递函数的图形表达，脉冲和阶跃响应148

§5.4汽车操纵稳定性153

5.4.1稳态圆周行驶153

§5.5操纵稳定性的特别影响因素159

5.5.1非线性因素159

1．侧偏刚度159

2．转向伸缩性161

3．切向力对侧向力和转向力矩的影响161

4．回正力矩的影响162

5．车轮导向装置的伸缩性与它的运动性能163

6．侧倾转向163

§5.6参考文献164

第六章 轮胎166

§6.1轮胎的结构166

§6.2橡胶摩擦167

§6.3轮胎鬃毛模型169

6.3.1轮胎鬃毛模型（纵向）169

6.3.2轮胎鬃毛模型（横向）173

§6.4轮胎的真实特性175

6.4.1轮胎纵向的稳态特性，驱动和制动时的轮胎175

1．侧偏稳态特性179

6.4.2横向轮胎稳态特性179

2．外倾稳态特性183

3．潮湿路面对侧偏的影响185

6.4.3侧偏时轮胎驱动或制动（稳态）185

§6.5借助描述方程形象地表达轮胎的动态和稳态特性189

6.5.1侧偏角随时间变化时轮胎的动态特性189

6.5.2轮胎的稳态特性192

§6.6汽车动力学的特殊问题：转向摆振193

§6.7参考文献196

7.1.1模糊逻辑的数学背景199

第七章 模糊控制学199

§7.1导论199

7.1.2模糊控制器以及它的数学元素200

§7.2横向动力学应用实例203

7.2.1汽车动力学背景203

7.2.2保持转向因数为常数的系统结构204

7.2.3控制圈的结构206

7.2.4输入和输出语言变量206

7.2.5模拟结果208

7.2.6结论与展望209

§7.3进化决策法优化210

7.3.1基础理论211

1．更改变量值211

2．选择变量的参数212

7.3.2应用实例212

1．侧倾控制器213

2．阻尼控制器215

§7.4展望217

§7.5参考文献217

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摘要：本文以“车辆动力学模拟及其方法.pdf电子书版文档下载”为中心，详细阐述了车辆动力学模拟的基本概念、模拟方法、应用领域以及发展趋势。通过对该电子书内容的深入分析，旨在为读者提供全面了解车辆动力学模拟的途径，为相关领域的研究和实践提供参考。

1、基本概念

车辆动力学模拟是研究车辆在行驶过程中受到的各种力学因素及其相互作用的过程。它涉及车辆的结构、运动、载荷、环境等多个方面，通过对这些因素的模拟，可以预测车辆在行驶过程中的性能和安全性。

车辆动力学模拟的基本概念包括：车辆模型、动力学方程、边界条件、初始条件等。其中，车辆模型是模拟的基础，它描述了车辆的结构和运动特性；动力学方程则是描述车辆运动规律的数学表达式；边界条件和初始条件则用于确定模拟的具体情况。

在车辆动力学模拟中，常用的车辆模型有：单自由度模型、多自由度模型、整车模型等。这些模型各有优缺点，适用于不同的研究目的和场景。

2、模拟方法

车辆动力学模拟的方法主要包括：数值模拟、实验模拟和理论模拟。其中，数值模拟是当前应用最广泛的方法，它通过计算机软件对动力学方程进行求解，得到车辆的运动状态和响应。

数值模拟的方法有：有限元法、离散元法、多体动力学法等。这些方法各有特点，适用于不同的模拟对象和场景。

实验模拟是通过实际测试车辆在不同工况下的性能和响应，来验证和改进数值模拟结果。实验模拟可以提供更直观、可靠的模拟结果，但成本较高，且受限于实验条件。

3、应用领域

车辆动力学模拟在汽车、轨道交通、船舶等领域有着广泛的应用。在汽车领域，它可以用于新车研发、性能优化、安全性评估等；在轨道交通领域，可以用于列车动力学分析、轨道结构设计等；在船舶领域，可以用于船舶动力学分析、船舶操纵性研究等。

随着科技的不断发展，车辆动力学模拟的应用领域还在不断拓展。例如，在新能源汽车领域，可以用于电池管理系统、电机控制策略等的研究；在自动驾驶领域，可以用于车辆路径规划、避障控制等的研究。

车辆动力学模拟的应用不仅有助于提高车辆的性能和安全性，还可以降低研发成本，缩短研发周期。

4、发展趋势

随着计算机技术的不断发展，车辆动力学模拟在精度、效率、适用性等方面都有了很大的提升。未来，车辆动力学模拟将朝着以下方向发展：

（1）高精度模拟：通过提高计算精度和模型精度，使模拟结果更接近实际。

（2）高效模拟：通过优化算法和并行计算，提高模拟效率。

（3）智能化模拟：结合人工智能技术，实现模拟过程的自动化和智能化。

（4）多学科交叉模拟：将车辆动力学模拟与其他学科（如材料科学、控制理论等）相结合，实现更全面、深入的模拟。

总结：

本文通过对“车辆动力学模拟及其方法.pdf电子书版文档下载”的深入分析，全面阐述了车辆动力学模拟的基本概念、模拟方法、应用领域以及发展趋势。随着科技的不断发展，车辆动力学模拟在汽车、轨道交通、船舶等领域将发挥越来越重要的作用。

本文由nayona.cn整理

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