汽车系统动力学期末重点

1.除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应(如发动机、传动、加速、制动、防抱死和牵引力控制系统等方面的因素)外，还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容，即行驶动力学和操纵动力学。

2.纵向动力学研究车辆直线运动及其控制的问题，主要是车辆沿前进方向的受力与其运动的关系，按车辆工况的不同，可分为驱动动力学和制动动力学。

3.行驶阻力的两个最基本部分是车辆的滚动阻力和空气阻力，行驶阻力代表了车辆对动力和功率的需求。

4.操纵动力学的研究范围的三个区域：线性域、非线性域、非线性联合工况。

5.车辆动力学特征的设计方法：系统建模、分析

8.稳态：指当周期性（或恒定）操作输入（或扰动输入）施加在车辆上引起的周期性（或恒定）车辆响应，在任意长的时间内不发生变化时，便称该车处于稳定。

9.瞬态：指车辆的运动响应和作用在车辆上的外力或操作位置随时间变化而变化，便称此时车辆的运动处于瞬态。

10.车辆控制系统的构成包括：控制算法、传感器技术和执行机构的开发。

11.假如在车前部安装前视预瞄传感器来可靠地提供前轮前方路面的输入信息，那么主动悬架系统就可以利用车辆对前后轮的路面预测信息进行控制，这就是预瞄控制。

第二章

1.建立系统微分方程的传统方法主要有两种:（1）利用牛顿矢量力学体系的动量定理及动量矩定理（2）利用拉格朗日的分析力学体系

2.约束与约束方程：一般情况下，力学系统在运动时都会受到某些几何或运动学特性的限制，这些构成限制条件的具体物体称为约束，用数学方程所表示的约束关系称为约束方程

3.完全约束：如果约束方程仅是系统位形和时间的解析方程，这种约束称为完全约束

4.非完全约束：如果约束方程不仅包含系统的位形，还包括广义坐标对时间的导数或广义坐标的微分，而且不能通过积分使之转化为包含位形和和时间的完全约束方程，这种约束称为非完全约束

5.完整系统：具有完整约束的力学系统

6.非完整系统：具有非完整约束的力学系统

第三章1.SAE标准轮胎运动坐标系：被定义为法向坐标向下的三维右手正交坐标系，坐标的原点是轮胎接地印迹中心，x轴定义为车轮平面与地面的交线，前进方向为正，y轴是指车轮旋转轴线在地面上的投影线，向右为正，z轴与地面垂直，向下为正。

离程度，是影响轮胎产生纵向力的一个重要因素

定义：车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角，顺时针方向为正。

4.根据车辆动力学研究的内容不同，轮胎模型可分为（1）轮胎纵滑模型（2）轮胎侧偏模型和侧倾模型（3）轮胎垂向振

动模型

y=Dsin(Carctan(Bx-E(Bx-arctanBx)))它以三角形函数组合的形式来拟合试验数据，得出了一套形式相同并可同时表达纵向力侧向力和回正力矩的轮胎模型（y可以是纵向力侧向力和回正力矩，而自变量x可以在不同情况下分别表示轮胎侧偏角或纵向滑移率）

6.轮胎垂直刚度的三种不同定义：静刚度，非滚动动刚度，滚动动刚度。

7.在60—100HZ的频率范围内，子午线轮胎的垂向振动传递特性幅值显著地高于斜交轮胎，该频率范围的振动正对应于乘员的“颤振”感觉区域。在约150—200HZ左右的频率范围，斜交轮胎的振动特性远差于子午线轮胎，通常将该频率范围的轮胎振动称之为轮胎“噪声”，即通常所说的“路面噪声”。

8.轮胎噪声的产生机理

（1）空气泵吸效应随着轮胎的滚动，空气在胎面与路面的空隙中被吸入和挤压。当压缩的空气在接地区间的出口处被告诉释放到空气中时，就会产生噪声。

（2）胎面单元振动当轮胎滚动时，胎面单元作用于路面，当它离开接触区域时，胎齿便由高变形状态下恢复，从而引起胎面噪声，此为主要的轮胎噪声源。同时，胎体振动、胎面花纹沟、花纹凸块空隙就像谐振管一样，也促进了轮胎的噪声辐射。

由于空气泵吸效应、胎体和胎齿单元的振动均和车速有关，因此轮胎噪声的程度是车辆行驶速度的函数。

（3）路面材料对轮胎噪声也有影响。

9.影响轮胎侧向力的三个最重要的因素是侧偏角、垂向载荷和车轮外倾角。侧偏角由轮胎的运行条件所决定，它取决于车辆前进速度、侧向速度、横摆角速度和转向角。轮胎垂向载荷的静态值由车辆质量分布所决定，但随着载荷在纵向和侧向的重新分配，轮胎的垂向载荷会发生变化。车轮外倾角由转向角和通过悬架杆系作用的车身侧倾所决定，但对非独立悬架车辆来说，外倾角只取决于车轴的侧倾角。（填空题）

10.整车建模中对轮胎模型的考虑因素（简答）

1）在基本的线性操纵动力学模型中，轮胎只需产生与垂直载荷和侧偏角呈线性关系的侧向力（包括回正力矩）。

2）如果车辆模型考虑了车轮载荷重新分配的影响，那么轮胎模型还必须包括侧向力与轮胎垂向载荷的关系。

3）如果建模中还考虑了车身侧倾角与车轮外倾角的关系，那么轮胎模型中必须包含车轮外倾对轮胎力的影响。

4）在非线性域分析中，随着车辆模型复杂程度和精度的进一步提高，轮胎模型必须能充分考虑大侧偏角情况下的受力情况，并对其进行精确计算。

5）如果车辆模型包括纵向自由度，那么轮胎模型也必须包含纵向力。因此，在需要同时考虑纵向力和侧向力的联合工况下，轮胎模型必须能够在两个方向准确的分配所能获得的轮胎力。

第四章

1.车辆空气动力学的主要研究内容

1）通过车身外部造型、流体控制和内部流通管道的设计来减小车辆的空气阻力。

2）在空气阻力一定的情况下，尽可能增加向下的气动压力以提高轮胎附着性，但同时减小对轮胎侧偏力的影响。

3）比例模型或全尺寸车辆空气动力学实验，以及对实验结果的分析，

4）研究空气动力与地盘设计及汽车使用情况之间的相互关系及影响。

2.当理想不可压缩流体做定常运动时，可采用伯努利方程来描述其力学特性。伯努利方程以理想流体和能量守恒的基础而建立，它忽略了空气重力的影响，用于描述流体速度和压强之间的关系。

3.由伯努利方程可知，如动压增加，则流体的静压必定减小，反之亦然。

4.风洞一般由动力段、收缩段、试验段以及扩散段组成。

5.空气阻力包括什么1）形状阻力2）内循环阻力3）诱导阻力4）摩擦阻力5）侧向气流的影响

第五、六章

1.按行驶状态的不同，车辆行驶阻力课分为稳态匀速行驶状态下的阻力和瞬态加速时的阻力两部分，前者包括车轮滚动阻力、空气阻力和坡度阻力，后者主要是指加速阻力。

2.为什么重型货车1挡加速度不如2挡？

重型货车的δi对加速能力的影响比较显著，为了获取较强的爬坡能力，重型货车需在最低挡位下工作，这时的旋转质量换算系数相对较高，甚至1挡的加速能力还不如2挡，因此，为实现车辆的最大加速能力，换挡的最佳时机应该是发动机达最高转速，或在相邻的高挡能提供比当前更高加速度的情况下。3.驱动效率τ定义为驱动轴静载Fzs与整车重量W的比值。

4.车辆制动性主要由下面三方面来评价：

1）制动效能，即制动距离和制动减速度；

2）制动效能的稳定性，即抗热衰退性能；

3）制动时的方向稳定性，制动时车辆不发生跑偏，侧滑和失去转向能力的性能。

5.前后轮抱死的运动情况的分析：

1）后轮先抱死：后轮已抱死拖滑，而前轮仍处于滚动状态，可能由路面倾斜坡度、侧风或左右车轮制动力不平衡等因素引起的侧向干扰力Fy作用于车辆质心，由于后轮抱死拖滑，后轮已无法提供侧向力来平衡Fy，而此时前轮产生的侧向力Fyf产生一个绕车辆质心的不稳定力矩Ffry*a，该力矩使车辆侧偏角β继续增加，导致车辆横摆加剧。

2）前轮先抱死：前轮先于后轮抱死，后轮能够产生侧向力来形成一个使车辆回正的稳定力矩Fry*b，从而减少车辆的初始侧偏角β，因而是稳定工况。但前轮抱死后，由于前轮不能产生侧向力，会使车辆失去转向能力。

6.目前三种常用的ABS控制策略用于控制车轮制动压力，分别是单轮控制、低选控制和高选控制。

7.典型的TCS（驱动力控制系统）控制方式：发动机输出转矩调节、驱动轮制动力矩调节、差速器锁止控制、离合器/变速器控制。

第七章

1.当量转动惯量的定义及计算

当量转动惯量J是指传动系统中与曲轴不同速旋转零部件的转动惯量换算成曲轴同速旋转条件下的转动惯量

2.传动系统的减振措施主要有哪两类

1）调整传动系统本身的固有频率使其临界转速增加或者降低到发动机工作转速之外。

2）提高系统阻尼以衰减传动系统振动液力耦合器或液力变矩器具有良好的阻尼特性，可有效消除传动系统扭振。3.双质量飞轮的优点

1）降低了发动机—变速器振动系统的固有频率，可避免采油机怠速时发生共振。

2）可加大减振弹簧的布置半径，降低减震弹簧刚度，并容许增大转角。

3）由于其较好的减振效果，变速器中可采用粘度较低的齿轮油而不致产生齿轮冲击噪声，并可改善低温工况下的换挡性能。而且，由于从动盘中无减振器，减少了从动盘的转动惯量，也有利于换挡平稳。

第九、十章

1.在车辆悬架系统中，气体弹簧按其工作介质的不同，可分为空气弹簧和油气弹簧，空气弹簧按结构形式分为囊式和膜式。