一、动力学的发展过程分为三个阶段:
阶段一(20 世纪 30 年代)
1.对车辆动态性能的经验性的观察
2.开始注意到车轮摆振的问题
3.认识到车辆舒适性是车辆性能的一个重要方面
阶段二(30 年代—50 年代)
1.了解了简单的轮胎力学,给出了轮胎侧偏角的定义
2.定义不足转向和过度转向
3.建立了简单的两自由度操纵动力学方程
4.开展了行驶平顺性研究,建立了 K2 实验台,
5.引入前独立悬架
阶段三(1952 年以后)
1.通过试验结果和建模,加深了对轮胎特性的了解
2.在两自由度操纵模型的基础上,建立了包括侧倾的三自由度操纵动力学方程
3.扩展了对操纵动力学的分析,包括稳定性和转向响应特性分析
4.开始采用随机振动理论对行驶平顺性进行性能预测
二、1.定义:汽车系统动力学就是把汽车看作是一个动态系统,对其行为进行研究,讨论其数学模型和
响应。
2.目的:是研究汽车受的力及其与汽车运动之间的相互关系,找出汽车主要性能的内在规律和联系,提
出汽车设计参数选取的原则和依据
动力学:
包括一切与车辆运动系统有关的方面,包括轮胎力学、驱动特性(动力性能)、制动特性、空气力学特
性、操纵稳定性、平顺性、驾驶员—汽车—环境闭环系统特性等内容。而最核心的是行驶动力学(平
顺性)和操纵动力学(操纵稳定性)两大领域。
3.重要性:①阐述汽车运动规律的理论基础 ②汽车动态设计的必要手段
③当今汽车技术发展的四大主题(安全、节能、降低污染、舒适)都与汽车动力学密切相关
4.内容: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。及行驶动力学和操纵动力学。行驶动力学研究路面不平激励,悬架和轮胎垂向力引起的车身跳
动和俯仰运动;操纵动力学研究车辆的操纵稳定性,主要是轮胎侧向力有关,引起的车辆侧滑、横摆、
和侧倾运动。
三、汽车系统动力学的研究方法和理论基础
1.研究方法
把实际问题抽象并转化为简化的模型,即建模。
①物理模型:物理本质相同,形状尺寸有别
模型的分类: ②力学模型:经过简化后的物体实际受力模型
③数学等效模型:动态行为的数学形式是相同的,可用等效的常系数微分方程来描述
数学模型有理论建模和试验建模两类:
a.理论建模是指从机械结构的设计图样出发,作出必要的假定和简化,根据力学原理建模。
系统分析法
理论方法: 状态空间法
健合图法
b.试验建模包括系统识别和参数识别。
模态分析法
参数识别法