車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)-復(fù)習(xí)提綱1

1、1.簡(jiǎn)要給出完整出完整約束與非完束與非完整約束的概念束的概念1)、約束與約束方程一般的力學(xué)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)都會(huì)受到某些幾何或運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的限制，這些構(gòu)成限制條件的具體物體稱為約束，用數(shù)學(xué)方程所表示的約束關(guān)系稱為約束方程。2）、完整約束與非完整約束如果約束方程只是系統(tǒng)位形及時(shí)間的解析方程，則這種約束稱為完整約束。完整約束方程的一般形式為：式中，qi為描述系統(tǒng)位形的廣義坐標(biāo)(i=1，2，…，n)；n為廣義坐標(biāo)個(gè)數(shù)；m為完整約束方程個(gè)數(shù)；t為時(shí)間。

2、如果約束方程是不可積分的微分方程，這種約束就稱為非完整約束。一階非完整約束方程的一般形式為：、式中，qi為描述系統(tǒng)位形的廣義坐（i=12…n）；為廣義坐標(biāo)對(duì)時(shí)間的一階與數(shù)；n為廣義坐標(biāo)個(gè)數(shù)；m為系統(tǒng)中非完整約束方程個(gè)數(shù)；t為時(shí)間。解釋滑動(dòng)率的概念3781.滑動(dòng)率S車(chē)輪滑動(dòng)率表示車(chē)輪相對(duì)于純滾動(dòng)（或純滑動(dòng)）狀態(tài)的偏離程度，是影響輪胎產(chǎn)生縱向力的一個(gè)重要因素。為了使其總為正值，可將驅(qū)動(dòng)和被驅(qū)動(dòng)兩種情況分開(kāi)考慮。驅(qū)動(dòng)工況時(shí)稱為滑轉(zhuǎn)率；被驅(qū)動(dòng)（

3、包括制動(dòng)，常以下標(biāo)b以示區(qū)別）時(shí)稱為滑移率，二者統(tǒng)稱為車(chē)輪的滑動(dòng)率。參照?qǐng)D32，若車(chē)輪的滾動(dòng)半徑為rd，輪心前進(jìn)速度(等于車(chē)輛行駛速度)為uw，車(chē)輪角速度為ω，則車(chē)輪滑動(dòng)率s定義如下：車(chē)輪的滑動(dòng)率數(shù)值在0~1之間變化。當(dāng)車(chē)輪作純滾動(dòng)時(shí)，即uw=rdω，此時(shí)s=0；當(dāng)被驅(qū)動(dòng)輪處于純滑動(dòng)狀態(tài)時(shí)，s=1。2.輪胎模型中表達(dá)的胎模型中表達(dá)的輸入量入量和輸出量有哪些？出量有哪些？32223輪胎模型描述了輪胎六分力與車(chē)輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，即輪

4、胎在特定工作條件下的輸入和輸出之間的關(guān)系，如圖37所示。根據(jù)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容的不同，輪胎模型可分為：(1)輪胎縱滑模型主要用于預(yù)測(cè)車(chē)輛在驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)工況時(shí)的縱向力。(2)輪胎側(cè)偏模型和側(cè)傾模型主要用于預(yù)測(cè)輪胎的側(cè)向力和回正力矩，評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向工況下低頻轉(zhuǎn)角輸入響應(yīng)。(3)輪胎垂向振動(dòng)模型主要用于高頻垂向振動(dòng)的評(píng)價(jià)，并考慮輪胎的包容特性（包含剛性濾波和彈性濾波特性）。3.寫(xiě)出幾種典型的寫(xiě)出幾種典型的TCS控制方式制方式6606162，666從理

5、論上講，汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)是由于驅(qū)動(dòng)力矩超過(guò)了輪胎與假定車(chē)身是一個(gè)剛體，當(dāng)車(chē)輛在水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。車(chē)身具有上下跳動(dòng)、俯仰、側(cè)傾三個(gè)自由度；兩個(gè)前輪分別具有垂向運(yùn)動(dòng)的自由度；剩下的兩個(gè)自由度是表示獨(dú)立懸架的兩個(gè)后輪垂向運(yùn)動(dòng)(或非獨(dú)立懸架中后軸的垂向跳動(dòng)和側(cè)傾轉(zhuǎn)動(dòng))。6.論述傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析的建模方法、模型參數(shù)的獲取和激振力矩確定的一般方法？自由振動(dòng)分析的目的是什么？強(qiáng)迫振動(dòng)分析的目的是什么？718？1）首先分析扭振系統(tǒng)的激振源，2）然

6、后簡(jiǎn)化動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振系統(tǒng)，建立動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的當(dāng)量扭振模型，3）對(duì)系統(tǒng)的固有頻率和振型進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速，4）分析在穩(wěn)態(tài)工況下傳動(dòng)系統(tǒng)各軸段由于發(fā)動(dòng)機(jī)周期性激振轉(zhuǎn)矩引起的載荷變化特征。1自由振動(dòng)分析的目的：取得扭振系統(tǒng)的固有頻率和振型；2強(qiáng)迫振動(dòng)分析的目的：進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)周期性的激振轉(zhuǎn)矩使傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生受迫振動(dòng)，從而傳動(dòng)系統(tǒng)各軸段引起載荷的周期性變化的分析。7.7.寫(xiě)出寫(xiě)出輪胎模型胎模型“魔術(shù)模型模型”中縱向力、向力、側(cè)向力和回正

7、向力和回正力矩的公式，并解力矩的公式，并解釋公式公式中各個(gè)物理量的含中各個(gè)物理量的含義及該模型的特點(diǎn)。模型的特點(diǎn)。3303132“魔術(shù)公式”輪胎模型“魔術(shù)公式”輪胎模型(MagicFmulaTireModel)由Pacejka教授提出，它以三角函數(shù)組合的形式來(lái)擬合輪胎試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了一套形式相同并可同時(shí)表達(dá)縱向力、側(cè)向力和回正力矩的輪胎模型，故稱為“魔術(shù)公式”。其形式如下：y=DsinCarctan[BxE(BxarctanBx)](3

8、8)式中，y可以是縱向力、側(cè)向力或回正力矩，而自變量x可以在不同的情況下分別表示輪胎側(cè)偏角或縱向滑移率。“魔術(shù)公式”輪胎模型的特點(diǎn)是：1)用一套公式可以表達(dá)出輪胎的各向力學(xué)特性，統(tǒng)一性強(qiáng)，編程方便，需擬合參數(shù)較少，且各個(gè)參數(shù)都有明確的物理意義，容易確定其初值。2)無(wú)論對(duì)側(cè)向力、縱向力還是回正力矩，擬合精度都比較高。3)由于“魔術(shù)公式”為非線性函數(shù)，參數(shù)的擬合較困難，有些參數(shù)與垂直載荷的關(guān)系也是非線性的，因此計(jì)算量較大。4)C值的變化對(duì)擬

9、合的誤差影響較大。5)不能很好地?cái)M合小側(cè)偏情況下輪胎的側(cè)偏特性。8.8.輪胎的胎的滾動(dòng)滾動(dòng)阻尼由那些部阻尼由那些部分組成？各部分在成？各部分在總阻尼阻尼中的中的權(quán)重？重？滾動(dòng)車(chē)輪產(chǎn)生的所有阻力被定義為車(chē)輪滾動(dòng)阻力，主要包括輪胎滾動(dòng)阻力分量、道路阻力分量和輪胎側(cè)偏阻力分量。其中，輪胎側(cè)偏阻力分量是由輪胎的側(cè)向載荷使輪胎側(cè)偏而產(chǎn)生的附加輪胎縱向阻力。由不平路面、塑性路面和濕路面等道路情況引起的附加阻力稱為道路阻力分量。此外，除了由軸承摩擦和