汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

《汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)》教學(xué)大綱一、課程性質(zhì)與任務(wù)課程性質(zhì)：本課程是車輛工程專業(yè)的專業(yè)選修課。課程任務(wù)：本課程要求學(xué)生學(xué)習(xí)和把握車輛系統(tǒng)的主要行駛性能，如牽引性能、車析、從事該領(lǐng)域爭論、開發(fā)奠定根底。二、課程教學(xué)根本要求力學(xué)，以及行駛動(dòng)力學(xué)(垂向)和操縱動(dòng)力學(xué)(側(cè)向)內(nèi)容。運(yùn)用系統(tǒng)方法及現(xiàn)代掌握理論，結(jié)法，同時(shí)使學(xué)生對(duì)常用的車輛動(dòng)力學(xué)分析軟件有所了解。成績考核形式：末考成績〔閉卷考試〔70〕＋尋常成績〔問、課堂爭論等3％60分為及格。三、課程教學(xué)內(nèi)容緒篇概論和根底理論第一章 教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解車輛動(dòng)力學(xué)的歷史進(jìn)展、爭論內(nèi)容和范圍、車輛特性和設(shè)計(jì)方法、術(shù)語、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)、進(jìn)展趨勢。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能法、進(jìn)展趨勢。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。教學(xué)內(nèi)容1.車輛動(dòng)力學(xué)的歷史進(jìn)展

第一節(jié) 歷史回憶其次節(jié) 縱向動(dòng)力學(xué)行駛動(dòng)力學(xué)操作動(dòng)力學(xué)期望的車輛特性設(shè)計(jì)方法

第三節(jié) 車輛特性和設(shè)計(jì)方法汽油機(jī)與柴油機(jī)速度特性的比較第四節(jié) 術(shù)語、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)1.汽車術(shù)語、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)車輛的主動(dòng)掌握多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)閉環(huán)系統(tǒng)和主觀與客觀評(píng)價(jià)

第五節(jié) 進(jìn)展趨勢其次章 車輛動(dòng)力學(xué)建模方法及根底理論教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解動(dòng)力學(xué)方程的建立方法、非完整系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能通過本章教學(xué)使學(xué)生了牛頓矢量力學(xué)體系、分析力學(xué)體系、虛功率原理、高斯原理；了念；理解多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法的爭論方法教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)學(xué)。教學(xué)內(nèi)容牛頓矢量力學(xué)體系分析力學(xué)體系虛功率原理高斯原理非完整系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

第一節(jié) 動(dòng)力學(xué)方程的建立方法其次節(jié) 非完整系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)非完整約束方程的實(shí)例車輛動(dòng)力學(xué)中應(yīng)用非完整約束的利弊第三節(jié) 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)展概況爭論方法

第三章 充氣輪胎動(dòng)力學(xué)讓學(xué)生了解汽車輪胎的功能、構(gòu)造及進(jìn)展、輪胎模型、輪胎縱向力學(xué)特性、輪胎垂向力學(xué)特性、輪胎側(cè)向力學(xué)特性。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能垂向振動(dòng)力學(xué)模型；輪胎側(cè)向力學(xué)特性的純轉(zhuǎn)向工況、聯(lián)合工況、整車建模對(duì)輪胎模型的考慮。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)胎力學(xué)模型。教學(xué)內(nèi)容輪胎坐標(biāo)系車輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)輪胎滾動(dòng)助力道路阻力輪胎側(cè)偏阻力總的車輪滾動(dòng)阻力

第一節(jié) 概述其次節(jié) 輪胎的功能、構(gòu)造及進(jìn)展第三節(jié) 輪胎模型第四節(jié) 輪胎縱向力學(xué)特性輪胎縱向力與滑動(dòng)率的關(guān)系第五節(jié) 輪胎垂向力學(xué)特性輪胎的垂向特性輪胎噪聲輪胎垂向振動(dòng)力學(xué)模型純轉(zhuǎn)向工況聯(lián)合工況

第六節(jié) 輪胎側(cè)向力學(xué)特性整車建模對(duì)輪胎模型的考慮第四章 空氣動(dòng)力學(xué)根底教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解空氣的特性、伯努利方程、壓力分布和壓力系數(shù)、空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)、車輛空氣阻力。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能試驗(yàn)、車輛空氣阻力相關(guān)概念。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是汽車車輛空氣阻力。教學(xué)難點(diǎn)是汽車車輛空氣阻力。教學(xué)內(nèi)容空氣密度空氣粘度壓力分布?jí)毫ο禂?shù)風(fēng)洞試驗(yàn)雷偌數(shù)流場可視化SAE坐標(biāo)系空氣阻力系數(shù)

第一節(jié) 概述其次節(jié) 空氣的特性第三節(jié) 伯努利方程第四節(jié) 壓力分布和壓力系數(shù)第五節(jié) 第六節(jié) 空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)第七節(jié) 車輛空氣阻力第一篇縱向動(dòng)力學(xué)第五章 縱向動(dòng)力學(xué)性能分析動(dòng)性。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能爬坡力量、驅(qū)動(dòng)效率；制動(dòng)性制動(dòng)性的評(píng)價(jià)、直線制動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析；制動(dòng)穩(wěn)定性分析；轉(zhuǎn)彎制動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析；制動(dòng)掌握系統(tǒng)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)必要性。教學(xué)難點(diǎn)是汽車匹配的國內(nèi)外現(xiàn)狀。教學(xué)內(nèi)容車輛對(duì)動(dòng)力的需求車輛的動(dòng)力供給概述爬坡力量加速力量燃油消耗量計(jì)算削減油耗的途徑車輛所受的垂向力車輛所受的縱向力前后軸的附著率

第一節(jié) 動(dòng)力的需求與供給其次節(jié) 動(dòng)力性第三節(jié) 燃油經(jīng)濟(jì)性第四節(jié) 驅(qū)動(dòng)與附著極限和驅(qū)動(dòng)效率路面附著限制的加速或爬坡力量驅(qū)動(dòng)效率制動(dòng)性的評(píng)價(jià)直線制動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析制動(dòng)穩(wěn)定性分析轉(zhuǎn)彎制動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析制動(dòng)掌握系統(tǒng)

第五節(jié) 制動(dòng)性第六章 縱向動(dòng)力學(xué)掌握系統(tǒng)教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解汽車防抱死制動(dòng)掌握、驅(qū)動(dòng)力掌握系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定性掌握系統(tǒng)。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能目標(biāo)、掌握方式。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是汽車防抱死制動(dòng)掌握、驅(qū)動(dòng)力掌握系統(tǒng)。教學(xué)難點(diǎn)、車輛穩(wěn)定性掌握系統(tǒng)。教學(xué)內(nèi)容概述掌握目標(biāo)掌握過程掌握策略應(yīng)用舉例概述根本原理和掌握目標(biāo)掌握方式概述系統(tǒng)組成和工作原理掌握方式

第一節(jié) 防抱死制動(dòng)掌握其次節(jié) 驅(qū)動(dòng)力掌握系統(tǒng)第三節(jié) 車輛穩(wěn)定性掌握系統(tǒng)第七章 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)分析教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解扭振系統(tǒng)的激振源、扭振系統(tǒng)模型與分析、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的減振措施。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能通過本章教學(xué)使學(xué)生了解扭振系統(tǒng)的激振源分析、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的減振措施。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)頻率與振型分析。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 扭振系統(tǒng)的激振源其次節(jié) 扭振力學(xué)模型扭振動(dòng)力學(xué)方程固有頻率與振型分析發(fā)動(dòng)機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速第三節(jié) 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的減振措施其次篇行駛動(dòng)力學(xué)第八章 路面輸入及其模型教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解路面測量技術(shù)及數(shù)據(jù)處理、路面輸入模型、特別路面輸入。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能據(jù)處理方法。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是路面測量技術(shù)及數(shù)據(jù)處理、路面輸入模型。教學(xué)難點(diǎn)是特別路面輸入。教學(xué)內(nèi)容路面測量技術(shù)數(shù)據(jù)處理頻率模型時(shí)域模型四輪輸入時(shí)的考慮

第一節(jié) 路面測量技術(shù)及數(shù)據(jù)處理其次節(jié) 路面輸入模型第三節(jié) 特別路面輸入第九章 與平順性相關(guān)的部件教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解汽車與平順性相關(guān)的部件。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能通過本章教學(xué)使學(xué)生了解汽車與平順性相關(guān)的部件：彈簧、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、座椅。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是汽車彈簧、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)是汽車彈簧。教學(xué)內(nèi)容金屬彈簧氣體彈簧概述摩擦式減振器

第一節(jié) 概述其次節(jié) 彈簧第三節(jié) 減振器液力減振器減振器特性

第四節(jié) 第五節(jié) 座椅第十章 人體對(duì)振動(dòng)的反響讓學(xué)生了解人體對(duì)振動(dòng)的反響。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能通過本章教學(xué)使學(xué)生了解人體對(duì)振動(dòng)的反響的標(biāo)準(zhǔn)、平順性測量。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是人體對(duì)振動(dòng)的反響的標(biāo)準(zhǔn)、平順性測量。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述其次節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)第三節(jié) 第十一章 行駛動(dòng)力學(xué)模型教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解模型推導(dǎo)的前提、單輪車輛模型的推導(dǎo)、半車模型的推導(dǎo)及分析，整車模型的推導(dǎo)及分析。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能析的運(yùn)動(dòng)方程與結(jié)果分析，整車模型的推導(dǎo)及分析。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是單輪車輛模型的推導(dǎo)。教學(xué)難點(diǎn)是單輪車輛模型的推導(dǎo)。教學(xué)內(nèi)容運(yùn)動(dòng)方程線性分析系統(tǒng)的性能指標(biāo)例題計(jì)算結(jié)果分析運(yùn)動(dòng)方程

第一節(jié) 模型推導(dǎo)的前提其次節(jié) 第三節(jié) 半車模型的推導(dǎo)及分析結(jié)果分析

第四節(jié) 整車模型的推導(dǎo)及分析第十二章 可控懸架系統(tǒng)讓學(xué)生了解汽車可控懸架系統(tǒng)。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能通過本章教學(xué)使學(xué)生了解車身高度調(diào)整系統(tǒng)、自適應(yīng)阻尼調(diào)整系統(tǒng)、可切換阻尼系統(tǒng)、全主動(dòng)系統(tǒng)、有限帶寬主動(dòng)系統(tǒng)、連續(xù)可變阻尼的半主動(dòng)系統(tǒng)、各類懸架系統(tǒng)的性能比較、主動(dòng)懸架掌握算法介紹。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)各類懸架系統(tǒng)的性能比較。教學(xué)難點(diǎn)是全主動(dòng)系統(tǒng)。教學(xué)內(nèi)容隨機(jī)線性最優(yōu)掌握預(yù)瞄掌握教學(xué)根本要求

第一節(jié) 車身高度調(diào)整系統(tǒng)其次節(jié) 第三節(jié) 可切換阻尼系統(tǒng)第四節(jié) 全主動(dòng)系統(tǒng)第五節(jié) 第六節(jié) 連續(xù)可變阻尼的半主動(dòng)系統(tǒng)第七節(jié) 各類懸架系統(tǒng)的性能比較第八節(jié) 主動(dòng)懸架掌握算法介紹第三篇操縱動(dòng)力學(xué)第十三章 根本操縱模型讓學(xué)生了解汽車根本操縱模型相應(yīng)概念。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能實(shí)際問題的考慮。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的推導(dǎo)。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述背景作用于車輛的外力與外力矩其次節(jié) 第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)方程的推導(dǎo)承受牛頓方法的模型推導(dǎo)承受拉格朗日方法的模型推導(dǎo)第四節(jié) 操縱特性分析穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析穩(wěn)定性分析頻率響應(yīng)分析車輛的質(zhì)心位置輪胎側(cè)偏剛度載荷的軸向轉(zhuǎn)移車輪外傾角影響變形轉(zhuǎn)向的影響

第五節(jié) 對(duì)實(shí)際問題的考慮第六節(jié) 實(shí)例分析與比較第十四章 根本操縱模型的擴(kuò)展教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解汽車根本操縱模型的擴(kuò)展概念。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能的影響；懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)的側(cè)傾轉(zhuǎn)向系數(shù)、側(cè)傾外傾系數(shù)、側(cè)傾傾向偏移系數(shù)變形轉(zhuǎn)向效應(yīng)、后軸變形轉(zhuǎn)向效應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)必要性。教學(xué)難點(diǎn)是汽車匹配的國內(nèi)外現(xiàn)狀。教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述其次節(jié) 考慮車身側(cè)傾的三自由度操縱模型動(dòng)能勢能和耗散能廣義力側(cè)傾轉(zhuǎn)向系數(shù)側(cè)傾外傾系數(shù)側(cè)傾傾向偏移系數(shù)前軸變形轉(zhuǎn)向效應(yīng)后軸變形轉(zhuǎn)向效應(yīng)

第三節(jié) 車輪轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)第四節(jié) 第五節(jié) 懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)第六節(jié) 變形轉(zhuǎn)向第十五章 操縱動(dòng)力學(xué)性能及實(shí)例分析教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解汽車操縱動(dòng)力學(xué)性能及實(shí)例分析。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能通過本章教學(xué)使學(xué)生了解汽車模型參數(shù)組的開發(fā)；實(shí)例中穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析、穩(wěn)定性分析、頻率響應(yīng)分析。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)縱動(dòng)力學(xué)性能的實(shí)例分析。教學(xué)內(nèi)容穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析穩(wěn)定性分析頻率響應(yīng)分析

第一節(jié) 其次節(jié) 實(shí)例分析第十六章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及掌握教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及掌握方法。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能通過本章教學(xué)使學(xué)生了解汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的概念；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)分析的振動(dòng)系統(tǒng)的組成、一個(gè)4WS系統(tǒng)分析模型；電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的概述、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模、掌握規(guī)律與性能分析。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)分析教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)造轉(zhuǎn)向幾何系振動(dòng)系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的外界激振前軸與前輪的耦合振動(dòng)概述

第一節(jié) 概述其次節(jié) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)分析第三節(jié) 四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析4WS系統(tǒng)分析模型第四節(jié) 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模掌握規(guī)律與性能分析第四篇車輛計(jì)算機(jī)建模與仿真第十七章 車輛動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法與軟件教學(xué)根本要求讓學(xué)生了解車輛動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法與軟件。要求學(xué)生把握的根本概念、理論、技能序工具箱、各類方法的比較。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件、程序工具箱、各類方法的比較。教學(xué)內(nèi)容數(shù)值型方程代數(shù)型方程軟件的比較

第一節(jié) 概述其次節(jié) 面對(duì)目標(biāo)設(shè)計(jì)的車輛仿真軟件第三節(jié) 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件第四節(jié) 程序工具箱第五節(jié) 章序內(nèi)容章序內(nèi)容課時(shí)備注一車輛動(dòng)力學(xué)概述2二車輛動(dòng)力學(xué)建模方法及根底理論2三充氣輪胎動(dòng)力學(xué)1四空氣動(dòng)力學(xué)根底1五縱向動(dòng)力學(xué)性能分析4六縱向動(dòng)力學(xué)掌握系統(tǒng)2七動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)分析2八路面輸入及其模型0.5九與平順性相關(guān)的部件0.5十人體對(duì)振動(dòng)的反響1十一行駛動(dòng)力學(xué)模型2十二可控懸架系統(tǒng)2十三根本操縱模型2十四根本操縱模型的擴(kuò)展2十五操縱動(dòng)