1 汽车系统动力学 武一民 河北工业大学机械学院车辆工程系 2 第一章 概 述 §1.1 汽车系统动力学的发展概况 汽车系统动力学是近代发展起来的一门新兴学科，大约有 100 多年的历史。汽车动力学最早是研究车辆行驶的振动分析，20 世纪 30年代，英国的 Lanchester、美国的 Olley 、法国的 Brou lhiet 开始了有关汽车转向、稳定性、悬架方面的研究。 对学科发展卓越影响的人物是美国卡迪拉克公司的 Olley ，1932年，他建立了“K2”实验台，研究悬架匹配及轴距对汽车的影响，得到前悬要软于后悬的结论。 在 50 年代，人们建立了较为完整的汽车操纵和转向动力学的基础理论体系，其中德国的 Milliken 出版《汽车动力学》标志着汽车动力学的成熟。 动力学的发展过程分为三个阶段： 阶段一（20 世纪 30 年代） ①对车辆动态性能的经验性的观察 ②开始注意到车轮摆振的问题 ③认识到车辆舒适性是车辆性能的一个重要方面 阶段二（30 年代—50 年代） ①了解了简单的轮胎力学，给出了轮胎侧偏角的定义 ②定义不足转向和过度转向 ③建立了简单的两自由度操纵动力学方程 ④开展了行驶平顺性研究，建立了 K 2 实验台， ⑤引入前独立悬架 阶段三（1952 年以后） ①通过试验结果和建模，加深了对轮胎特性的了解 ②在两自由度操纵模型的基础上，建立了包括侧倾的三自由度操纵动 3 力学方程 ③扩展了对操纵动力学的分析，包括稳定性和转向响应特性分析 ④开始采用随机振动理论对行驶平顺性进行性能预测 随后几十年，汽车制造商意识到行驶平顺性和操纵稳定性在产品中的重要作用。随着计算机技术的发展ADMAS,ABS, TCS(驱动力控制),ASR,VDC(动力学控制),4W S,PPS(液压助力), §1.2汽车系统动力学的研究内容 1.定义：汽车系统动力学就是把汽车看作是一个动态系统，对其行为进行研究，讨论其数学模型和响应。 2.目的：是研究汽车受的力及其与汽车运动之间的相互关系，找出汽车主要性能的内在规律和联系，提出汽车设计参数选取的原则和依据 3.重要性：①阐述汽车运动规律的理论基础 ②汽车动态设计的必要手段 ③当今汽车技术发展的四大主题都与汽车动力学密切相关 安全、节能、降低污染、舒适 4.研究内容： 研究内容范围很广，包括车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆垂向和横向动力学内容。及行驶动力学和操纵动力学。行驶动力学研究路面不平激励，悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰...
