车辆系统动力学

1、5.1 系统动力学理论5.1.1 系统动力学的概念系统动力学（简称 SDSystem Dynamics） ，是由美国麻省理工学院（MIT ）的福瑞斯特（J.WForrester）教授创造的，一门以控制论、信息论、决策论等有关理论为理论基础，以计算机仿真技术为手段，定量研究非线性、高阶次、多重反馈复杂系统的学科。它也是一门认识系统问题并解决系统问题的综合交叉学科1-3。从系统方法论来说：系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论，吸收了控制论、信息论的精髓，是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学对问题的理解，。

2、1,汽车系统动力学,2,第十一章 行驶动力学模型,11.1模型推导的前提,11.2单轮车辆模型,11.3半车模型,11.4整车模型,3,通常以噪声(Noise)、振动(Vibration)和啸鸣(Harshness)，即NVH来描述车辆乘坐舒适性，一般情况下车辆的振动频率范围可大致划分如下：,11.1模型推导的前提,015Hz 刚体运动 15150Hz 结构振动，板件共振 150Hz以上 噪声及啸鸣,典型的共振频率范围通常为：,车身 共振频率 11.5Hz一阶扭转振动 1530Hz一阶弯曲振动 2030Hz 车轮跳动 1012Hz 座椅上的乘客 46Hz 悬置的动力总成 1020Hz 结构共振频率 20Hz 轮胎共振频率 3050Hz和80100。

3、系统动力学,System Dynamics,Contents,系统动力学发展历程,1,系统动力学的原理,2,系统动力学分析问题的步骤,3,系统动力学基本概念,4,5,系统动力学实际案例,1、系统动力学发展历程,系统动力学（Systems Dynamics，SD）是美国麻省理工学院（MIT）的弗雷斯特（J. W. Forrester）教授于1956年提出的一种以反馈控制理论为基础，借助于计算机仿真而定量地研究非线性、多重反馈、复杂时变系统的系统分析技术。 可用于研究处理社会经济生态和生物等复杂系统问题，它可在宏观层次和微观层次上对复杂、多层次、多部门、非线性的大规模系统进行综合研。

4、,1）=0,2）0,3）有，FY=0，即a点,2.有外倾时FY与、的关系,例题,一轿车（每个）前轮胎的侧偏刚度为50176N/rad，外倾刚度为7665 N/rad。若轿车向左转弯，将使两个前轮产生正的外倾角，其大小为4。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响，试求由外倾角引起的前轮侧偏角。,5）外倾时产生的回正力矩,4）过大对车辆产生不良影响,影响轮胎与路面的良好接触,车辆轮胎,摩托车轮胎,将首先建立线性二自由度车辆模型，在此基础上，分析车辆的稳态响应特性、瞬态响应特性和频率响应特性。,线性二自由度车辆模型对前轮角输入的响应,一、线性。

5、车辆动力学基础 A 卷参考答案一、解释（5x6 共计 30 分）1.外倾刚度由试验测出的在不同载荷下和不同道路上某轮胎的外倾侧向力-外倾角关系曲线表明，外倾角在一定范围内，外倾侧向力与外倾角成线性关系。此曲线的斜率称为外倾刚度。2. 非簧载质量常将汽车质量分成簧载质量和非簧载质量两部分。由弹性元件承载的部分质量，如车身、车架及其它所有弹簧以上的部件和载荷属于簧载质量。其余为非簧载质量。3.特征车速是表征不足转向的量的一个参数，当车速为 时，车辆横摆角速度增益达到最大1chuK值，且为与轴距相等的中性转向车辆横摆角速度增。

6、21系统动力学课程名称：系统动力学课程名称：（英文）Dynamics of System课程编号：B08140601课程组长：朱东生教授、曾德荣教授课程性质：专业基础课学 分：3总学时数：54适用专业：桥梁与隧道工程课程教材： 美 Gary. C. Hart, Structural Dynamics for Structural Engineers, 2000参考书目：1美 Anil. K., Chopra Dynamics of Structures, 20012李德葆实验模态分析及其应用科学出版社 20013庄表中等结构随机振动国防工业出版社 19954张景绘等一体化振动控制科学出版社 2005教学方式：本课程以讲授为主。考核方式：考试，作业及报告占 40。

7、空气动力学,空气阻力对动力性的影响,车辆在高速行驶时消耗的功率和行驶状态主要由空气动力学特性决定。从动力学角度观察整个车辆，质量的大小、质心的位置、转动惯量的大小及其旋转轴的空间位置等惯性参数是影响车辆性能的重要因素。而从空气动力学角度进行讨论，惯性参数不再重要，代之以车辆外形。因为车辆外形与空气阻力系数密切相关。,车辆在直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。,（1）压力阻力（占91）,汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。。

8、车辆动力学基础,刘 祚 时,汽车何以能飞?,柯受良1997年6月1日驾车“飞越”跨度50米的黄河壶口瀑布，汽车何以能“飞”？什么情况下可以腾空“飞越”？,1、描述车辆的动力学性能。,为什么要研究车辆动力学？,研究车辆动力学，为车辆设计、控制服务：,2、预测车辆性能并由此产生一个最佳设计方案。,3、解释现有设计中存在的问题，并找出解决方案。,研究内容与评价指标,1、纵向动力学,3、横向(操纵)动力学,2、垂向(行驶)动力学,研究内容与评价指标,动力性、 燃油经济性,安全性：制动、驱动、 操纵稳定性、被动安全性,舒适性： 平顺性、NVH,机动。

9、1 第三章 轮对结构与轮轨接触几何关系 2 主要内容 第一节 轮对结构认识 第二节 轮轨接触状态认识 第三节 轮轨接触几何关系求解 第四节 道岔区轮轨接触几何关系 3 4 第一节 轮对结构 5 6 1 轮对设计要求 应该有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载荷下安全运行（减轻轮对重量）； 应不仅能够适应车辆直线运行，同时又能够顺利通过曲线和道岔，而且应具备必要的抵抗脱轨的要求； 应具备阻力小和耐磨性好的优点，这样可以只需要较小的牵引动力并能够提高使用寿命。 7 2 轮对形状尺寸与线路相互关系 轮缘 滚动圆直径 轮缘内侧距 车轮。

10、1. 简要给出完整约束与非完整约束的概念1)、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。2） 、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。完整约束方程的一般形式为：式中，qi 为描述系统位形的广义坐标(i=1，2， ，n) ；n 为广义坐标个数；m 为完整约束方程个数；t 为时间。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。一阶非完整约束方程的一般形式为：。

11、车辆动力学 -传动系统动力学讲义【北京理工大学】传动系统动力学讲义2009-2010 学年1前 言一、传动系统简介传动装置的功用是把发动机的功率传递到主动轮驱动车辆行驶，实现减速增矩；实现车辆变速；实现车辆的倒挡行驶、车辆制动、停车和必要时切断发动机动力；利用发动机制动、拖车起动发动机等。除上述的基本功用外，传动装置还可以有一些辅助的功用：输出功率带动压气机、输出。（1（2 力性好；具有自动适应性，提高了操纵方便性和车辆在坏路面上的通过性；充分发挥发动机性能，有利于减少排气污染；减振、吸振、减缓冲击，提高传动、。

12、第四章 车辆系统动力学数值分析方法,车辆系统动力学计算机仿真,第四章 车辆系统动力学数值分析方法,一、模型,第四章 车辆系统动力学数值分析方法,二、参数,第四章 车辆系统动力学数值分析方法,三、激扰,第四章 车辆系统动力学数值分析方法,implicit double precision (a-h,o-z)parameter(nn=40000,nd=2,gg=9.81,pi=3.14159) parameter(th=1000.)COMMON /EXPL/ step,F1KC,FKC,FI1,FIdimension zb1(nd),vb1(nd),ab1(nd) dimension dzb1(nd),dvb1(nd),dab1(nd),d1ab1(nd)open(11,file=rusta.dat,status=unknown)open(12,file=rustd.dat,statu。

13、铁道车辆动力学,绪论 引起车辆振动的原因 轮对簧上质量系统的振动 车辆系统的振动 车辆横向运动稳定性 铁道车辆运行品质 铁道车辆运行安全性 SIMPACK动力学仿真计算,目录,车辆动力学的具体内容是研究车辆及其主要零部件在各种运用情况下，特别是在高速运行时的位移、加速度和由此而产生的动作用力。,绪论,其目的在于解决下列主要问题： 确定车辆在线路上安全运行的条件； 研究车辆悬挂装置和牵引缓冲装置的结构、参数和性能对振动及动载荷传递的影响，并为这些装置提供设计依据，以保证车辆高速、安全和平稳地运行； 确定动载荷的特征，为。

14、1. 简要给出完整约束与非完整约束的概念 2-23,24,25,1)、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。2） 、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。完整约束方程的一般形式为：式中，qi 为描述系统位形的广义坐标 (i=1，2，n) ；n 为广义坐标个数；m为完整约束方程个数；t 为时间。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。一阶非完整约束方程的一般。

15、行驶动力学模型,第一节 模型化原则及推导前提 第二节 车辆系统动力学模型 第三节 车辆系统动力学模型实例分析,总体原则：根据不同研究目的，实行最适当的近似化。 动力学研究目的多种多样，但无论从整体的简要研究到局部的详细研究，都随着各自要求的精度不同，模型化程度各不相同; 对能够做到何种程度的近似化判断时，首先必须从力的传递、能量的传递和预计可能发生的现象开始是极其重要的;,模型化总体原则,模型化基本原则,忽略影响程度较小的因素 线性化与非线性化处理 集中质量化 部件与弹簧装置系统模型化,模型化时，应该忽略一些对产。

16、汽车系统动力学的发展和现状摘要：近年来，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。本文通过对汽车系统动力学的的介绍，对这一新兴学科的发展和现状做一阐述。关键字：汽车系统动力学 动力学响应 发展历史Summary：In recent years, with the rapid development of automobile industr。

17、车辆动力学,在职人员车辆工程培训讲义之三,目录,一.数学基本知识 二.振动基本概念 三.车辆系统的动力学 四.车辆动力学性能评定,数学基本知识,1.常用函数的导数 2.级数 3.泰勒级数 4.付里叶级数 5.复数的概念 6.微分方程,数学基本知识（1.常用函数的导数）,常用函数的导数 常数幂函数 自然对数指数函数三角函数,数学基本知识（2.级数的基本概念）,1.级数的定义 设给定一数列a1,a2,an,把它们各项依次无限累加a1+a2+an+ 则称为无限级数，简称级数，记为：其中第n项an称为级数的一般项或通项。 例2-1,等差级数,1+2+n+通项为n ，前n项和为,数学。

18、 车辆系统动力学作业 课程名称 车辆系统动力学 学院名称 汽车学院 专业班级 2013级车辆工程 一 班 学生姓名 宋攀琨 学生学号 2013122030 作业题目 一 垂直动力学部分 以车辆整车模型为基础 建立车辆1 4模型 并利用模型参数进行 1 车身位移 加速度传递特性分析 2 车轮动载荷传递特性分析 3 悬架动挠度传递特性分析 4 在典型路面车身加速度的功率谱密度函数计算 5 在典型路面车。

19、1、系统动力学有哪三个研究内容？（1）优化：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，可称为系统的设计，即所谓优化。就是把一定的输入通过选择系统的特性成为最优化的输出。（2）系统识别：已知输入和输出来研究系统的特性。（3） 环境预测。已知系统的特性和输出来研究输入则称为环境预测。例如对一振动已知的汽车，测定它在某一路面上行驶时所得的振动响应值（如车身上的振动加速度） ，则可以判断路面对汽车的输入特性，从而了解到路面的不平特性。车辆系统动力学研究的内容是什么？（1）路面特性分析、环境分析及环。

20、车辆系统动力学车辆系统动力学目录第一章 绪论第二章 路面第三章 汽车空气动力学第四章 充气轮胎动力学第五章 汽车转向系统动力学第六章 驾驶员-汽车闭环操纵系统动力学第七章 汽车前轴和转向轮系统的振动第八章 动力转向系统动力学第九章 汽车悬架控制系统动力学第十章 汽车碰撞研究的几个基本问题第十一章 多刚体系统动力学及其在汽车中的应用第一章 绪论 1.1 系统与系统动力学的概念 1.2 汽车系统动力学的研究内容和特点 1.3 汽车系统动力学的研究方法1.1 系统与系统动力学的概念在我们真实的大千世界中，存在着许多由一组物件构成，以。