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车辆系统动力学讲义车辆系统动力学2011 年 12 月西南交通大学牵引动力国家重点实验室车辆系统动力学讲义本课程的主要内容第一章 绪论第二章 车辆系统动力学的理论基础第三章 车辆系统动力学性能第四章 列车系统动力学第五章 车辆系统动力学的工程应用和发展车辆系统动力学讲义第 1 章 绪论主要内容1. 车辆动力学的发展2. 车辆动力学的主要研究内容3. 车辆动力学的研究方法4. 车辆动力学的工程意义车辆系统动力学讲义车辆动力学系统是一个复杂的系统，其发展依靠科学技术和研究手段的进步。至今仍有大量问题没有解决。60 年代以前的传统方法轮轨蠕滑理论的提出和应用计算机技术的大量采用大系统方法和复杂动力学模型1.1 车辆动力学的发展车辆系统动力学讲义车辆动力学模型的建立和求解车辆动力学模型的验证运动稳定性运行平稳性曲线通过性能 ( 运行安全性 )轮轨磨耗噪声结构弹性振动控制等1.2 车辆动力学的主要研究内容基础常规前沿车辆系统动力学讲义试验方法 1 线路试验：试验线路试验、正线试验 2 试验台试验：滚动台、振动台、滚动振动台等理论分析方法：线性、非线性等简化或局部模型仿真分析方法 1 传统的计算机数值仿真：主要针对某一方面 2 虚拟现实技术：大系统和复杂模型的仿真 3 半实物仿真：半实物半仿真的混合仿真1.3 车辆动力学的研究方法车辆系统动力学讲义车辆系统动力学来源于车辆的运用实践，服务于运用。其主要目的是： 1. 从理论角度解释车辆系统的动力学现象 ; 2. 解决运用中的动力学问题 ; 3. 提出新的方法和设想； 具体表现在：车辆系统动力学的基础理论研究、车辆参数优化、动力学性能预测、新型转向架和车辆的研究等诸多方面。车辆动力学是现代车辆设计、运用和研究中不可缺少的重要部分，车辆动力学理论又是其基础。1.4 车辆动力学的工程意义 车辆系统动力学讲义2.1 振动理论的简单回顾 基本分类：线性振动、非线性振动、随机振动自由振动、受迫振动、自激振动多刚体系统、多柔体系统 第 2 章 车辆系统动力学的理论基础 车辆系统动力学讲义 动力学一般方程：其中： M 为质量矩阵； C 为阻尼矩阵； K 为刚度矩阵； x 为系统状态向量； F 为非线性的力和外界作用等。更一般的可以写为：其中： u 为外界线性输入。 ),,(txxFKxxCxMDuCxytxFBuAxx),(车辆系统动力学讲义求解方法（常微分方程组、微分代数方程组）理论解：符号计算...