汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)-kejian(編輯修改稿)
2025-03-22 17:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)作為空間缸體，存在著 X、 Y、 Z三個(gè)方向的平動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，共計(jì)為六個(gè)自由度。 發(fā)動(dòng)機(jī)的橡膠墊，被 看作為具有阻尼和剛度的結(jié) 合體。發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)剛體的固 有頻率應(yīng)避開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速 激勵(lì)頻率，并與車架的固有 頻率盡量不要重合。 ? 6. 非獨(dú)立懸掛整車七自由度模型 此模型由吉林工業(yè)大學(xué)宋傳學(xué)老師建立，七個(gè)自由度分別為：車身的垂直運(yùn)動(dòng) Z3，車身的側(cè)傾運(yùn)動(dòng) ，車身的俯仰運(yùn)動(dòng) ，前、后輪的側(cè)傾運(yùn)動(dòng) 、 ，前、后輪的垂直運(yùn)動(dòng) Z Z2， 7. 整車十自由度模型 如果以上七自由度模型 考慮座椅及人體模型，將會(huì) 變成 10自由度模型。 x?? 8. 十三自由度模型 對(duì)一個(gè)非獨(dú)立懸架的車輛，如果我們考慮發(fā)動(dòng)機(jī)三個(gè)自由度，車身三個(gè)自由度，座椅三個(gè)自由度，非簧載質(zhì)量 4個(gè)自由度，此時(shí)可得到 13個(gè)自由度模型。 167。 汽車系統(tǒng)建模應(yīng)用實(shí)例 我們以考慮座椅垂直振動(dòng)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(dòng)力學(xué) 167。 概述 汽車空氣動(dòng)力學(xué)：汽車在路面上行駛時(shí)，除受路面作用力外，還受周圍氣流對(duì)它作用的各種力和力矩，研究這些力的特性及對(duì)汽車所產(chǎn)生的影響的學(xué)科稱汽車空氣動(dòng)力學(xué)。 ?1. 氣動(dòng)力主要包括：迎面阻力、升力、側(cè)向力，及這些力形成的俯仰力矩，側(cè)傾力矩和橫擺力矩。大小與車速的平方成正比 。 ?2. 氣動(dòng)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。這些阻力在氣動(dòng)阻力中作戰(zhàn)的比例如下：形狀阻力占 55%，誘導(dǎo)阻力占 8，摩擦阻力占 10%，干擾阻力占 18%，內(nèi)循環(huán)阻力占 14%。 ? 3. 風(fēng)壓中心 CP（ Center of air Pressure）：這種阻力形成的合力作用點(diǎn)在汽車對(duì)稱面內(nèi)，但不一定與重心重合，此合力點(diǎn)稱風(fēng)壓中心。 ? 4. 空氣阻力 CD：空氣阻力系數(shù)， u：車速， A： 迎風(fēng)面積， ： 空氣密度 不同車型的空氣阻力系數(shù) CD的范圍 小型運(yùn)動(dòng)車 CD =~ 小轎車 CD =~ 載貨汽車 CD =~ 公共汽車 CD =~ 二輪車 CD =~ ?5. 車身外形與 CD 的關(guān)系 流線型轉(zhuǎn)換成實(shí)車 后擾流器的高度對(duì) CD 的影響 ?6. 離地間隙 e與 CD 的關(guān)系 離地間隙適中，底平面光滑。 對(duì)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。升力不通過(guò)重心時(shí)，產(chǎn)生俯仰力矩。汽車的各個(gè)橫斷面形心的連線稱中線，簡(jiǎn)化為前后端形心，用直線連接稱中線，中線與水平面的夾角稱為迎角。中線前高后低，迎角為正，反之為負(fù)。 一般車應(yīng)為負(fù)迎角。風(fēng)壓中心位于重心后好。 ?9. 側(cè)向力和橫擺力矩 側(cè)風(fēng)作用在汽車上產(chǎn)生側(cè)向力，風(fēng)力與縱軸稱 角，如風(fēng)壓中心在重心之前，汽車順風(fēng)偏轉(zhuǎn)， 增大，穩(wěn)定性更壞；在后逆風(fēng)穩(wěn)定性好，重合則側(cè)向移動(dòng)。 第四章 汽車懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 167。 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。一般由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成，有些還有橫行穩(wěn)定桿緩沖塊等。 懸架系統(tǒng)的基本功能： ? 1. 緩和路面不平的沖擊，使汽車平順、乘坐舒適。 ? 2. 車輪跳動(dòng)時(shí)使車輪定位參數(shù)變化小，保證良好的操縱穩(wěn)定性。 ? 3. 使車輪與地面有良好的附著性，較小的車輪動(dòng)載變化，以保證良好的安全性。 懸架分類：被動(dòng)懸架 主動(dòng)懸架 懸架系統(tǒng)的評(píng)價(jià)參數(shù) 車身垂直加速度（舒適性） 車輪相對(duì)動(dòng)載（安全性） 彈簧行程（彈簧壽命） 在設(shè)計(jì)時(shí)，這三個(gè)量要盡可能小。三者于阻尼比之間的關(guān)系如下圖 167。 線性控制系統(tǒng)理論 ：對(duì)能量、物質(zhì)量或其它介質(zhì)等流量進(jìn)行調(diào)解的裝置成為控制 系統(tǒng) ： 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) ① 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：若系統(tǒng)的輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制作用沒(méi)有影響，則稱開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。 ② 閉環(huán) 控制系統(tǒng)： 又稱反饋系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，動(dòng)作偏差信號(hào)是 輸入信號(hào)與反饋信號(hào)（它可以是輸出信號(hào)本身或是輸出信號(hào)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(dá)到希望的值。 系統(tǒng)的輸出拉氏變換與輸入的拉氏變換之比。它是系統(tǒng)本身的性質(zhì)，與輸入量的大小、性質(zhì)無(wú)關(guān)。 傳遞函數(shù)法要求初始條件必須為零，并只能適用于單輸入、單輸出的線性定常系統(tǒng)。 167。 懸架系統(tǒng)控制分析 首先對(duì)懸架系統(tǒng)作如下假設(shè) ： ? 1. 取 1/4汽車為分析模型 ? 2. 只考慮垂直方向振動(dòng) ? 3. 不考慮非線性因素
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