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1、車輛動力學(xué)基礎(chǔ)劉祚時汽車何以能飛?柯受良1997年6月1日駕車“飛越”跨度50米的黃河壺口瀑布，汽車何以能“飛”？什么情況下可以騰空“飛越”？1、描述車輛的動力學(xué)性能。為什么要研究車輛動力學(xué)？研究車輛動力學(xué)，為車輛設(shè)計、控制服務(wù)：2、預(yù)測車輛性能并由此產(chǎn)生一個最佳設(shè)計方案。3、解釋現(xiàn)有設(shè)計中存在的問題，并找出解決方案。研究內(nèi)容與評價指標(biāo)1、縱向動力學(xué)3、橫向(操縱)動力學(xué)2、垂向(行駛)動力學(xué)研究內(nèi)容與評價指標(biāo)動力性、燃油經(jīng)濟性安全性：制動、驅(qū)動、操縱穩(wěn)定性、被動安全性舒適性：平順性、NVH機動性：通過能力可靠性、耐久性以多學(xué)科為基礎(chǔ)輪胎力學(xué)空氣動力學(xué)一般力學(xué)體系車輛動力學(xué)的建模方法及基
2、礎(chǔ)理論一、牛頓矢量力學(xué)體系：式中：m-----質(zhì)點系總質(zhì)量；rc-----質(zhì)心位移；Fi-----外力。式(1)式中：I-----剛體繞某軸的轉(zhuǎn)動慣量矩陣；ω-----剛體的角速度投影矩陣；M0-----外力對于O點的主矩。式(2)牛頓第二定律歐拉方程車輛動力學(xué)的建模方法及基礎(chǔ)理論二、分析力學(xué)體系：式中：ET、Ev、ED-----系統(tǒng)總動能、總勢能、總耗散能；qi-----描述系統(tǒng)的廣義坐標(biāo)(主變量)；Qi-----作用于系統(tǒng)的廣義力(力或力矩)；n-----系統(tǒng)方程階數(shù)。式(3)拉格朗日方程虛功率原理高斯原理非完整系統(tǒng)動力學(xué)車輛動力學(xué)的建模方法及基礎(chǔ)理論三、多體系統(tǒng)動力學(xué)1、以經(jīng)典力學(xué)
3、為基礎(chǔ)。3、由計算機建立動力學(xué)方程并進行求解。2、多剛體、柔體的運動；采用分布參數(shù)體系。4、ADAMS、SIMAPCK等。輪胎的基本功能決定一輛汽車如何轉(zhuǎn)向、制動和加速的關(guān)鍵控制力產(chǎn)生于四塊不大于人手掌大小的接觸區(qū)。1、支撐垂直載荷。3、提供加速和制動所需的縱向力。4、提供轉(zhuǎn)向所需的側(cè)向力。2、緩沖路面引起的振動、沖擊。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握以下內(nèi)容：1、車輛的動力性分析與計算2、車輛的動力裝置參數(shù)的選定3、車輛的制動性分析與計算4、了解ABS5、車輛操縱穩(wěn)定性的分析6、車輛輪胎的受力分析7、車輛平順性的分析8.、基于ADAMS的車輛動力學(xué)建模與模擬相關(guān)書籍推薦余志生主編《汽車理
4、論》第5版（美）ThomasD.Gillespie著.車輛動力學(xué)基礎(chǔ).趙六奇，金達鋒，譯.清華大學(xué)出版社吳光強主編.汽車理論.人民交通出版社傅立敏著.汽車空氣動力學(xué).機械工業(yè)出版社喻凡，林逸編著.汽車系統(tǒng)動力學(xué).機械工業(yè)出版社1.2建模的基本知識集中質(zhì)量車輛由眾多零部件構(gòu)成。在不同工況、不同研究目的中，對這些零部件有不同的處理方法。例如，在制動過程中，車輛作為整體減速，可以假設(shè)整車是一個集中質(zhì)量塊，這個質(zhì)量塊的質(zhì)心位置與整車質(zhì)心位置重合，這個質(zhì)量塊擁有與整車相同的質(zhì)量和慣性特性。實際上，加速、制動和大多數(shù)轉(zhuǎn)向分析，把整車作為一個集中質(zhì)量來研究都可以滿足要求。但在乘坐舒適性研究中，我們不能
5、忽視彈性元件的作用，而必須把整車質(zhì)量分為“懸掛質(zhì)量”和“非懸掛質(zhì)量”。車輛固定坐標(biāo)系統(tǒng)地面固定坐標(biāo)系統(tǒng)車輛操縱過程的姿態(tài)和運行軌跡，參照固定在地面上的右手直角坐標(biāo)系來確定。一般情況下，車輛固定坐標(biāo)系選擇與操縱的起始點相一致。此坐標(biāo)系的定義如下：X——向前運動；Y——向右運動；Z——垂直運動（向下為正方向）；——方向角（水平面上x軸與X軸之間的夾角）；——路徑角（車輛速度向量與X軸之間的夾角）；——側(cè)滑角（車輛速度向量與x軸之間的夾角）。歐拉角用來確定剛體位置的3個一組獨立角參量，為歐拉首先提出而得名。由三個方向上的依次旋轉(zhuǎn)構(gòu)成，它們有多種取法，以不同的順序轉(zhuǎn)動同樣3個歐拉角得到的變換結(jié)果
6、一般是不同的，會導(dǎo)致不同的車輛姿態(tài)。常用轉(zhuǎn)動順序是3-1-3。3表示z軸，1表示x軸。即表示，第一次繞地面固定坐標(biāo)系Z軸轉(zhuǎn)動；第二次繞X軸轉(zhuǎn)動；第三次繞z軸轉(zhuǎn)動。第一歐拉角第二歐拉角第三歐拉角輪胎靜態(tài)負荷1.最高車速uamax?重型貨車（總質(zhì)量>14t）90km/h?中型貨車（總質(zhì)量6～14t）100km/h?微型和輕型貨車（總質(zhì)量<6t）80～130km/h?城市鉸接客車60～90km/h?客車125km/h商用車的速度相對較低，其主要技術(shù)參數(shù)是載質(zhì)量或載客量。微型（經(jīng)濟型）轎車（發(fā)動排量/L≤1.0）奧拓0.8120km/h吉利1.0120km/h夏利1.0137km/h奇瑞QQ0.
7、8130km/h普及（緊湊）型轎車（1.0＜發(fā)動排量/L≤1.6）吉利1.3155km/h夏利1.3165km/h羚羊1.3168km/h西耶那1.5168km/h賽歐1.6165km/h波羅1.4172km/h富康1.6180km/h捷達1.6170km/h飛度1.3手動165km/h飛度1.3CVT160km/h飛度1.5手動180km/h飛度1.5CVT175km/h從這組數(shù)據(jù)能獲取什么信息？中高級轎車2.5＜發(fā)動機排量/L≤
