车辆动力学 建模与仿真PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

车辆动力学 建模与仿真PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 定义1

1.1.1 建模技术系统2

1.1.2 系统的定义3

1.1.3 仿真与仿真环境4

1.1.4 车辆模型4

1.2 完整的车辆模型7

1.2.1 车辆模型及其应用领域9

1.2.2 商务车的仿真系统9

1.3 本书概要10

1.4 本书网址11

参考文献11

第2章 数学与运动学基础13

2.1 矢量13

2.1.1 矢量的基本算法13

2.1.2 物理矢量14

2.2 坐标系及其分量14

2.2.1 坐标系14

2.2.2 分量分解14

2.2.3 分量表示之间的关系15

2.2.4 变换矩阵的性质16

2.3 线性矢量函数和二阶张量17

2.4 刚体的自由运动18

2.4.1 刚体的一般运动18

2.4.2 相对运动21

2.4.3 重要的参考坐标系22

2.5 旋转运动23

2.5.1 一般形式的空间旋转和角速度24

2.5.2 参数化的旋转运动24

2.5.3 旋转位移对和旋转张量25

2.5.4 旋转位移对和角速度27

2.5.5 卡尔丹（布莱恩特）角27

参考文献30

第3章 多体系统运动学31

3.1 运动链的结构31

3.1.1 拓扑建模31

3.1.2 运动学建模32

3.2 运动链中的运动副33

3.2.1 空间运动链中的运动副34

3.2.2 平面运动链中的运动副35

3.2.3 球面运动链中的运动副35

3.2.4 运动副的分类36

3.3 自由度和广义坐标37

3.3.1 运动链的自由度37

3.3.2 道路车辆悬架运动学实例38

3.3.3 广义坐标39

3.4 运动链合成的基本原则39

3.4.1 稀疏方法——绝对坐标公式40

3.4.2 矢量环法——拉格朗日公式42

3.4.3 拓扑方法——最少坐标公式43

3.5 完整多体系统的运动学44

3.5.1 基本概念44

3.5.2 模块线形图和运动网络45

3.5.3 空间四连杆机构的相对运动学47

3.5.4 相对运动学、绝对运动学和全局运动学48

3.5.5 实例——双横臂式悬架49

参考文献51

第4章 复杂多体系统的运动方程52

4.1 质点系的动力学基本方程52

4.2 若丹原理53

4.3 质点系的第一类拉格朗日方程53

4.4 刚体的第二类拉格朗日方程54

4.5 达朗贝尔原理55

4.6 基于计算机的运动方程推导57

4.6.1 绝对运动的微分57

4.6.2 运动方程59

4.6.3 空间多体动力学60

参考文献66

第5章 车体运动学和动力学67

5.1 车辆固定参考系67

5.2 底盘运动学分析69

5.2.1 悬架运动学69

5.2.2 运动方程71

参考文献72

第6章 悬架的建模与分析73

6.1 悬架系统的功能73

6.2 不同类型的悬架74

6.2.1 梁式车桥75

6.2.2 扭转梁式悬架75

6.2.3 纵臂式独立悬架76

6.2.4 斜臂式独立悬架77

6.2.5 双横臂式独立悬架78

6.2.6 麦弗逊式独立悬架79

6.2.7 多连杆式悬架79

6.3 悬架的特征变量80

6.4 一维1/4车辆模型82

6.5 麦弗逊式悬架三自由度模型84

6.5.1 运动学分析85

6.5.2 求解过程87

6.6 五连杆后悬架三自由度模型91

6.6.1 运动学分析91

6.6.2 隐式解93

6.6.3 三维1/4车辆模型的仿真结果96

参考文献99

第7章 路面与轮胎的接触模型100

7.1 轮胎的结构101

7.2 车轮与路面间的力101

7.3 静止状态下轮胎接触力101

7.3.1 受垂直载荷作用的轮胎102

7.3.2 滚动阻力103

7.3.3 受纵向力（圆周力）作用的轮胎103

7.3.4 受侧向力作用的轮胎112

7.3.5 外倾角对轮胎侧向力的影响114

7.3.6 在接触面上轮胎载荷与轮胎力的影响115

7.3.7 轮胎力的基本构成115

7.3.8 纵向力和侧向力的叠加115

7.4 轮胎模型117

7.4.1 接触点的几何形状118

7.4.2 接触速度121

7.4.3 滑移值的计算122

7.4.4 魔术公式轮胎模型123

7.4.5 滑移叠加的魔术公式124

7.4.6 HSR I轮胎模型125

7.5 非稳态轮胎特性128

参考文献129

第8章 传动系统建模131

8.1 传动系统的概念131

8.2 建模132

8.2.1 发动机缸体的相对运动132

8.2.2 传动系统建模132

8.2.3 发动机悬置133

8.2.4 等速万向节建模137

8.3 发动机模型139

8.4 传动系统的相对运动学140

8.5 传动系统的绝对运动学142

8.6 运动方程142

8.7 仿真结果讨论143

参考文献144

第9章 车辆的受力分析146

9.1 多体系统的力和力矩147

9.1.1 反作用力147

9.1.2 作用力148

9.2 制动系统的工作过程148

9.3 空气阻力149

9.4 弹簧和减振器的分力151

9.4.1 弹簧元件151

9.4.2 减振器元件152

9.4.3 并联时的受力152

9.4.4 串联时的受力152

9.5 防侧倾杆153

9.5.1 被动防侧倾杆154

9.5.2 主动防侧倾杆156

9.6 橡胶合成元件156

参考文献157

第10章 单轨模型159

10.1 线性单轨模型159

10.1.1 线性单轨模型的运动方程160

10.1.2 稳态转向特性和转弯164

10.1.3 非稳态转向特性下的车辆稳定性166

10.2 非线性单轨模型167

10.2.1 非线性单轨模型的运动学168

10.2.2 轮胎受力170

10.2.3 驱动力矩和制动力矩173

10.2.4 运动方程174

10.2.5 状态方程175

10.3 线性侧倾模型176

10.3.1 底盘侧倾运动方程178

10.3.2 动态轮胎载荷180

10.3.3 自转向特性的影响182

参考文献183

第11章 双轨模型184

11.1 无悬架运动的双轨模型184

11.1.1 用于基本空间双轨模型的牛顿和欧拉方程186

11.1.2 弹簧力和阻尼力188

11.1.3 车轮的牛顿与欧拉方程189

11.1.4 轮胎与路面的接触189

11.1.5 传动系统192

11.1.6 制动系统193

11.1.7 运动方程194

11.2 有悬架运动的双轨模型194

11.2.1 双轨模型的自由度195

11.2.2 车辆底盘运动学197

11.2.3 车轮悬架的广义运动学199

11.2.4 有拖曳臂的悬架202

11.2.5 半拖曳臂式悬架的车轮运动学206

11.2.6 轮胎的力和力矩208

11.2.7 悬架弹簧和减振器208

11.2.8 气动力209

11.2.9 转向209

11.2.10 防侧倾杆210

11.2.11 作用力和力矩210

11.2.12 牛顿方程和欧拉方程211

11.2.13 运动和状态空间方程214

11.3 简化的驾驶员模型214

11.3.1 控制器的概念215

11.3.2 参数化216

参考文献217

第12章 三维整车模型218

12.1 整车建模218

12.1.1 后轮驱动整车模型的运动学218

12.1.2 前轮驱动和四轮驱动的整车模型运动学226

12.1.3 整车模型动力学236

12.2 整车仿真237

12.2.1 FASIM_ C＋＋的安装和概念238

12.2.2 整车模型的模块结构239

12.2.3 运动方程的结构242

12.2.4 数值积分246

12.2.5 事件处理248

参考文献249

第13章 典型的复杂整车建模251

13.1 整车模型的建立251

13.2 模型的验证和确认253

13.2.1 验证253

13.2.2 确认254

13.3 参数化的汽车模型260

13.3.1 参照模型的定义260

13.3.2 参数化模型和验证模型的比较265

参考文献267

第14章 应用实例269

14.1 转向阶跃输入的仿真（ISO 1989）269

14.2 车辆侧倾的仿真271

14.2.1 虚拟试验场274

14.2.2 仿真结果276

14.3 使用主动防侧倾杆的侧倾动力学控制285

14.3.1 被动防侧倾杆285

14.3.2 前后轴的刚度分配285

14.3.3 利用主动防侧倾杆进行侧倾动态控制287

14.3.4 控制单元的设计288

14.3.5 响应和干扰的影响290

14.3.6 模糊逻辑的侧倾转矩分配290

14.3.7 主动控制原则290

14.3.8 侧倾转矩分配控制实现的可能292

参考文献293

索引295