汽車系統(tǒng)動力學(xué)-kejian(文件)
【正文】 ??? ?＋rYY umFF ?? rzYY IFLFL ?? ??? 2211 cos )(21 ?? ?＋rYY umFF ???rzYY IFLFL ????? 2211Y向力平衡 對質(zhì)心取矩 uLuLuLuLurrrr????????????????222111)(,?????????????222111 ?? kFkF YY ??167。在汽車設(shè)計中，合理地選擇發(fā)動機的懸置，可以降低發(fā)動機振動的波及程度，提高汽車的乘坐舒適性。平動坐標系為 Go— xyz，原點 Go固結(jié)在發(fā)動機質(zhì)心處，靜平衡時，動定坐標系重合，剛體的廣義坐標為發(fā)動機質(zhì)心沿，三軸向的平移 x， y， z及繞 x， y， z軸的轉(zhuǎn)角 。如 V型支撐 ② 打擊中心理論 汽車行駛中，若柴油機剛體受到激勵力作用時，在柴油機剛體的振型曲線上存在著某一節(jié)點，此點的振動位移為零，即打擊中心。 發(fā)動機懸置系統(tǒng)設(shè)計與其它性能的關(guān)系 167。這就可以有效地減小汽車的振動。即 ② 數(shù)學(xué)模型 對上述發(fā)動機懸置系統(tǒng)力學(xué)模型可建立六自由度無阻尼自由振動方程。 對于采用四點支承的如上圖所示的力學(xué)模型。 因此，穩(wěn)定裕度的影響因素： ①車輛中心位置 ②輪胎側(cè)偏剛度 ③軸荷的軸向轉(zhuǎn)移 ④車輪外傾角的影響 ⑤變形轉(zhuǎn)向的影響 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型 過度轉(zhuǎn)向 K0 u不足轉(zhuǎn)向 K0 中性轉(zhuǎn)向 K=0 au?????r0?K 0?K 0?Kcru chu第七章 汽車專題分析 167。 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 首先假設(shè)： ； ，前輪轉(zhuǎn)角作為輸入； 。如圖，當(dāng) 時，前輪擺振系統(tǒng)進入不穩(wěn)定區(qū)，車速在 32km/h～69km/h， 為負阻尼，發(fā)生自激振動。 1. 建立數(shù)學(xué)模型 通過簡化，前輪繞主銷擺振的振動系統(tǒng)如圖 1所示，前軸繞縱軸振動系統(tǒng)如不－下圖所示。 解決辦法 取決于橫拉桿 斷開點的選取。 外界激勵力 一、周期變化的激振力 1. 車 輪不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力 不平衡時： 水平分力對主銷中心的力矩為： 此力矩使車輪擺振，當(dāng)與固有頻率相近時，發(fā)生共振振跳。 由振動模型及轉(zhuǎn)動慣量 ，可得前軸自由振動方程 求得：前軸角振動的固有頻率 由此知：慣量增加，剛度降低，轉(zhuǎn) 動頻率降低． 3. 轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向機構(gòu)及拉桿組成一個繞主銷擺動的振動系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向輪繞主銷的自由振動微分方程為： Ｉｚ —— 轉(zhuǎn)向輪繞主銷的轉(zhuǎn)動慣量； Ｃ３ —— 轉(zhuǎn)向輪繞主銷的剛度 。 （ 2）認為懸架以上質(zhì)量振動可忽略不計，即認為也是固定不動。 167。 ② 閉環(huán) 控制系統(tǒng)： 又稱反饋系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，動作偏差信號是 輸入信號與反饋信號（它可以是輸出信號本身或是輸出信號及它的導(dǎo)數(shù)的函數(shù)）之間的差，它送入控制器中使其誤差減少，并使系統(tǒng)的輸出達到希望的值。 ? 3. 使車輪與地面有良好的附著性，較小的車輪動載變化，以保證良好的安全性。 概述 懸架系統(tǒng)是指車身與車軸之間連接的所有組合體零件的總稱。 一般車應(yīng)為負迎角。 對于轎車，一般 e取 150～ 250mm ?7. 車身其它因素 ①車身前傾 ②中間寬、腰鼓形狀 ③加擾流器、鴨尾式結(jié)構(gòu) ?8. 升力和俯仰力矩 升力是由于汽車行駛中車身上部和車身底部空氣流速不等形成壓力差而造成的。 ?2. 氣動阻力主要包括：形狀阻力、誘導(dǎo)阻力、摩擦阻力、干擾阻力、內(nèi)循環(huán)阻力。 汽車系統(tǒng)建模應(yīng)用實例 我們以考慮座椅垂直振動的 5自由度模型為例， 一：力學(xué)模型如圖 二：數(shù)學(xué)模型 按照各部件的受力狀況， 建立方程如下： 1 如上圖，列方程： 0000000003214333322221321321?????????????????????????????????????????????????XXXKKKKKKKKKKXXXmmm??????第三章 汽車空氣動力學(xué) 167。發(fā)動機整個剛體的固 有頻率應(yīng)避開發(fā)動機的怠速 激勵頻率，并與車架的固有 頻率盡量不要重合。如考慮多自由 度的人體模型， 5自由度模型又可變 為 7自由度模型。 此模型為車 1/4模型 2b ? ? ? ?? ? ? ? 0012121112122???????????ZKZZKZZCZmZZKZZCZMtssss???????? ? 3. 四自由度系統(tǒng) 如果考慮車橋?qū)嚿淼挠绊?，? 時將以上兩個兩自由度系統(tǒng)結(jié)合便成 為四自由度系統(tǒng)模型。 1. 單自由度系統(tǒng) 假設(shè)汽車等速直線行駛， 只考慮車身垂直方向一個自由度 Z 懸架可簡化成圖 21模型 方程： ? ??? ???? tFZKZCZM ss cos???2. 兩自由度系統(tǒng)模型 a、考慮 Z方向上的振動及繞 Y軸的 俯 仰運動 ，此為研究汽車點頭時模型。 汽車常用簡化模型分析 通常在進行汽車建模分析時，把汽車分成三個部分考慮：車身、車架、車橋。根據(jù)上述的簡化處理和分析作出研究系統(tǒng)相應(yīng)的力學(xué)模型，由相應(yīng)的力學(xué)理論基礎(chǔ)建立研究系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。這個系統(tǒng)有許多在三維空間無數(shù)自由度的單個部件組成。 汽
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