汽車動力學基礎

《汽車動力學基礎》是2023年機械工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：汽車動力學基礎
• 出版時間：2023年2月
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN：9787111719106

內容簡介

本書是江蘇省高等學校重點教材。

本書先簡單介紹了汽車動力學的整體情況，然後系統分析了輪胎力學特性和汽車驅動動力學、制動動力學、操縱動力學、乘載動力學與側傾動力學，並在分析中對汽車各項使用性能的評價指標和方法進行了講解，同時結合課程教學重點和難點內容，提供了大量有針對性的例題和部分MATLAB仿真源程式代碼。考慮到新能源汽車的快速發展，本書在部分章節還介紹了與電動汽車動力學有關的內容。

本書可作為普通高等院校汽車相關專業的本科生及研究生教材，也可作為企業、研究院所從事汽車設計、試驗的工程技術人員的參考書。

圖書目錄

前言

第1章緒論1

1.1汽車動力學的發展歷程1

1.2汽車動力學的研究內容3

1.3車輛坐標系及術語4

1.4汽車動力學的發展趨勢6

1.5本課程的學習方法7

習題8

參考文獻8

第2章地面輪胎力學10

2.1作用在輪胎上的力和力矩10

2.2滾動阻力11

2.2.1滾動阻力的形成機制11

2.2.2滾動阻力的影響因素12

2.2.3滾動阻力對車輛性能的影響15

2.3輪胎附著力16

2.3.1輪胎附著力的產生機理16

2.3.2輪胎縱向滑動率17

2.3.3附著係數17

2.3.4輪胎附著力的影響因素18

2.3.5附著係數對車輛性能的影響19

2.4輪胎側偏力20

2.4.1輪胎側偏力的定義20

2.4.2輪胎側偏角的定義20

2.4.3側偏剛度的定義21

2.4.4側偏剛度的影響因素21

2.4.5側偏剛度對車輛性能的影響23

2.5輪胎回正力矩24

2.5.1回正力矩的形成機理24

2.5.2回正力矩的影響因素24

2.5.3回正力矩對車輛性能的影響26

2.6縱向/側向滑動複合工況下輪胎的特性26

2.6.1輪胎的複合滑動特性26

2.6.2輪胎複合滑動特性的影響因素27

2.6.3輪胎複合滑動特性對車輛性能的影響27

2.7輪胎的振動特性27

2.7.1輪胎垂向剛度27

2.7.2輪胎垂直振動的力學模型29

2.7.3輪胎振動對汽車性能的影響29

2.8輪胎力學模型30

2.8.1輪胎理論模型31

2.8.2“魔術公式”輪胎模型33

2.8.3冪指數統一輪胎模型35

習題37

參考文獻37

附錄38

第3章汽車驅動動力學40

3.1汽車的驅動力40

3.1.1汽車動力裝置的工作特性40

3.1.2汽車傳動裝置的工作特性42

3.1.3汽車驅動力圖43

3.2汽車的行駛阻力45

3.3基於動力裝置特性的汽車動力性能分析48

3.3.1汽車行駛方程式48

3.3.2汽車驅動力-行駛阻力平衡圖48

3.3.3汽車功率的平衡49

3.3.4汽車動力性指標50

3.4基於輪胎附著力的汽車動力性能分析52

3.4.1汽車行駛的附著條件52

3.4.2汽車的地面法向反作用力52

3.4.3作用在驅動輪上的地面切向作用力53

3.4.4汽車動力性指標的計算54

3.5汽車能耗經濟性60

3.5.1汽車能耗經濟性的評價指標60

3.5.2傳統汽車燃料經濟性的計算62

3.5.3電動汽車能耗經濟性的計算66

3.6汽車動力裝置與傳動系統的匹配67

習題68

參考文獻69

附錄70

第4章汽車制動動力學73

4.1制動時車輪的受力73

4.1.1地面制動力73

4.1.2制動器制動力73

4.1.3制動器制動力、地面制動力及附著力之間的關係73

4.2前、後制動器制動力的比例關係74

4.2.1制動時前、後輪的地面法向反作用力74

4.2.2理想的前、後輪制動器制動力分配曲線75

4.2.3具有固定比值的前、後制動器制動力及同步附著係數76

4.3汽車在各種路面上制動過程的分析77

4.3.1f線組與r線組77

4.3.2制動過程分析78

4.3.3電動汽車複合制動分析80

4.4制動器制動力分配合理性的評價82

4.4.1利用附著係數82

4.4.2制動效率83

4.5汽車制動效能分析84

4.5.1制動減速度84

4.5.2制動距離84

4.5.3制動效能的恆定性88

4.6制動時汽車的方向穩定性89

4.6.1制動跑偏89

4.6.2制動側滑90

4.7汽車制動法規的要求90

4.7.1對制動性能的要求90

4.7.2對制動力分配的要求91

4.8汽車防抱制動系統93

習題95

參考文獻95

附錄96

第5章汽車操縱動力學98

5.1輪胎無側偏時的汽車轉向運動學98

5.2輪胎有側偏時的汽車轉向運動學99

5.3汽車穩態轉向分析100

5.3.1汽車轉向時的受力分析100

5.3.2汽車的穩態轉向特性評價指標101

5.3.3汽車的穩態轉向回響103

5.4汽車瞬態轉向分析105

5.4.1汽車操縱動力學方程105

5.4.2汽車瞬態轉向特性107

5.5汽車轉向特性的主要影響因素110

5.6汽車操縱動力學性能的評價115

5.6.1汽車操縱穩定性的定義115

5.6.2人-汽車閉環系統操縱穩定性115

5.6.3汽車操縱穩定性試驗評價方法116

習題118

參考文獻119

附錄120

第6章汽車乘載動力學122

6.1路面不平度122

6.1.1路面不平度的空間頻率功率譜密度122

6.1.2路面不平度的時間頻率功率譜密度124

6.2汽車垂向振動系統的簡化126

6.3四分之一汽車系統的振動128

6.3.1運動方程與振型分析128

6.3.2四分之一汽車系統的傳遞特性130

6.3.3汽車平順性分析131

6.4雙軸汽車的振動136

6.4.1運動方程與振型分析136

6.4.2雙軸車輛的“軸距濾波”效應139

6.4.3雙軸車輛隨機振動分析142

6.5汽車乘載動力學性能的評價143

6.5.1人體對振動的反應143

6.5.2汽車平順性的評價方法145

習題148

參考文獻148

附錄149

第7章汽車側傾動力學158

7.1側傾幾何學158

7.1.1側傾中心158

7.1.2側傾軸線159

7.2車身側傾變形與受力分析160

7.2.1懸架的線剛度160

7.2.2懸架的側傾角剛度161

7.2.3側傾力矩161

7.2.4車身側傾角163

7.3車輛轉彎側傾時的載荷轉移163

7.4側傾外傾和側傾轉向165

7.4.1側傾外傾165

7.4.2側傾轉向166

7.5單自由度汽車側傾動力學分析167

7.6三自由度汽車側傾動力學分析169

7.7汽車側翻173

7.7.1剛性汽車的準靜態側翻173

7.7.2帶懸架汽車的準靜態側翻174

7.7.3汽車的瞬態側翻176

習題177

參考文獻178

附錄179