車輛系統(tǒng)動力學(xué)-復(fù)習(xí)提綱1

1、1.簡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)在運動時都會受到某些幾何或運動學(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(i=1，2，…，n)；n為廣義坐標個數(shù)；m為完整約束方程個數(shù)；t為時間。

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）；為廣義坐標對時間的一階與數(shù)；n為廣義坐標個數(shù)；m為系統(tǒng)中非完整約束方程個數(shù)；t為時間。解釋滑動率的概念3781.滑動率S車輪滑動率表示車輪相對于純滾動（或純滑動）狀態(tài)的偏離程度，是影響輪胎產(chǎn)生縱向力的一個重要因素。為了使其總為正值，可將驅(qū)動和被驅(qū)動兩種情況分開考慮。驅(qū)動工況時稱為滑轉(zhuǎn)率；被驅(qū)動（

3、包括制動，常以下標b以示區(qū)別）時稱為滑移率，二者統(tǒng)稱為車輪的滑動率。參照圖32，若車輪的滾動半徑為rd，輪心前進速度(等于車輛行駛速度)為uw，車輪角速度為ω，則車輪滑動率s定義如下：車輪的滑動率數(shù)值在0~1之間變化。當車輪作純滾動時，即uw=rdω，此時s=0；當被驅(qū)動輪處于純滑動狀態(tài)時，s=1。2.輪胎模型中表達的胎模型中表達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輪運動參數(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)車輛動力學(xué)研究內(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)測車輛在驅(qū)動和制動工況時的縱向力。(2)輪胎側(cè)偏模型和側(cè)傾模型主要用于預(yù)測輪胎的側(cè)向力和回正力矩，評價轉(zhuǎn)向工況下低頻轉(zhuǎn)角輸入響應(yīng)。(3)輪胎垂向振動模型主要用于高頻垂向振動的評價，并考慮輪胎的包容特性（包含剛性濾波和彈性濾波特性）。3.寫出幾種典型的寫出幾種典型的TCS控制方式制方式6606162，666從理

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

6、后簡化動力傳動系統(tǒng)的扭振系統(tǒng)，建立動力傳動系統(tǒng)的當量扭振模型，3）對系統(tǒng)的固有頻率和振型進行分析，確定系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速，4）分析在穩(wěn)態(tài)工況下傳動系統(tǒng)各軸段由于發(fā)動機周期性激振轉(zhuǎn)矩引起的載荷變化特征。1自由振動分析的目的：取得扭振系統(tǒng)的固有頻率和振型；2強迫振動分析的目的：進行發(fā)動機周期性的激振轉(zhuǎn)矩使傳動系統(tǒng)產(chǎn)生受迫振動，從而傳動系統(tǒng)各軸段引起載荷的周期性變化的分析。7.7.寫出寫出輪胎模型胎模型“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物理量的含中各個物理量的含義及該模型的特點。模型的特點。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)組合的形式來擬合輪胎試驗數(shù)據(jù)，得出了一套形式相同并可同時表達縱向力、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?！澳g(shù)公式”輪胎模型的特點是：1)用一套公式可以表達出輪胎的各向力學(xué)特性，統(tǒng)一性強，編程方便，需擬合參數(shù)較少，且各個參數(shù)都有明確的物理意義，容易確定其初值。2)無論對側(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，因此計算量較大。4)C值的變化對擬

9、合的誤差影響較大。5)不能很好地擬合小側(cè)偏情況下輪胎的側(cè)偏特性。8.8.輪胎的胎的滾動滾動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？滾動車輪產(chǎn)生的所有阻力被定義為車輪滾動阻力，主要包括輪胎滾動阻力分量、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