驾驶员建模与底盘动力学控制
丁海涛 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 2010年11月19日
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提纲
1 2
驾驶员建模技术
电子制动控制
茶 歇
3 4 5
电子转向控制
电子悬架控制
底盘电控技术先进开发流程
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专题1：驾驶员建模技术
驾驶员建模技术
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专题1：驾驶员建模技术
1.1 驾驶员模型的应用场合
（一）用于人-车闭环仿真和评价 例如：直线制动稳定性仿真、蛇行和双移线仿真、特定轨迹 跟踪（圆形、8字形）、虚拟试车场仿真等。 （二）用于智能车辆的控制 汽车辅助/自主驾驶系统的核心是设计一个模拟驾驶员 驾驶行为的控制模型（驾驶员模型）。
模拟驾驶员的驾驶 行为，可优于驾驶 员特性
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尽可能逼近真实驾驶 员的特性，包括滞后 特性
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专题1：驾驶员建模技术
1.2 驾驶员模型的一般构成
行 车 环 境
预期 轨迹 决策 与 车速 决策
f
U
轨迹 与 车速 跟随 控制
δ sw 车
~ α
辆 动 力 学
车辆状态
决策模型
跟随模型
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专题1：驾驶员建模技术
1.3 驾驶员模型引论
汽车驾驶员是“人”，其开车过程有很多主观的因素在里面，使 得建模非常困难。但对于一个合格驾驶员，其开车行为并非是无理的 和不可琢磨的，而是遵循一个基本原则：驾驶员的驾驶目标是使汽车 的运动尽可能地与预期的轨道相一致。这一原则是驾驶员建模的主要 依据。
y→ f
y: 车辆实际的行驶轨迹 f: 驾驶员预期的车辆行驶轨迹
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专题1：驾驶员建模技术
理想系统的驾驶员模型分析
前提假设： （1）汽车是恒定车速小曲率转向 （2）车辆转向特性满足阿可曼几何关系（低速） （3）驾驶员有前视作用但无反应滞后
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专题1：驾驶员建模技术
阿可曼转向关系
1 tan(θ ) θ δ sw = ≈ = R L L i?L
L
R ：汽车转弯半径 L ：汽车前后轴轴距
θ
R
θ
o
θ ：汽车前轮转向角 δ sw ：方向盘转角
i ：方向盘角传动比
& &= y
δ V = sw ? V 2 R i?L
2
V ：汽车纵向速度（车速）
y ：汽车侧向位置
& & ：汽车侧向加速度 y
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专题1：驾驶员建模技术
驾驶员方向跟随过程分析
汽车当前的位置为y(t)，如果汽车 为匀加速运动，经过T秒后，汽车 的位置是y(t+T)，有：
T & (t ) + &(t ) y (t + T ) = y (t ) + T ? y ?& y 2
2
f (t )
f (t )
y (t )
r V
}
}
& (t ) f (t + T ) ? y (t ) ? T ? y
& (t ) T?y
驾驶员期望，T时刻后：y(t+T)=f(t+T)
t
t +T
&* (t ) = y 驾驶员驾驶车辆得到的最优侧向加速度为： &
* 驾驶员驾驶车辆的最优方向盘转角为： δ sw (t ) =
2 & (t )] [ f (t + T ) ? y (t ) ? Ty 2 T
在不考虑驾驶员的反应滞后的情况下：
* δ sw = δ sw
2 iL & (t )] ? 2 ? [ f (t + T ) ? y (t ) ? Ty 2 T V
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专题1：驾驶员建模技术
理想驾驶员模型
f (t )
e
Ts
f (t + T )
2 T2
& &* y
iL V2
* δ sw
I
δ sw
V2 iL
& & y
1 s
& y
1 s
y
预瞄器
preview
跟随器
follower
T
P( s ) = e Ts
F (s) =
1 T2 2 1 + Ts + s 2
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专题1：驾驶员建模技术
1.4“预瞄-跟随”理论（Preview-Follower Theory）
P(s)代表驾驶员的预瞄环节，称为“预瞄器”；F(s)代表驾驶员跟随预 期轨迹的操作环节，称为“跟随器”。 通过对驾驶员开车过程的分析，在低频范围内，应满足：
y ( s) = P( s) ? F ( s) ≈ 1 f
这一理论被称为“预瞄-跟随”理论。
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专题1：驾驶员建模技术
一般地，P(s)和F(s)可用s的多项式表示：
P ( s ) = 1 + P1 s + P2 s 2 + ... + Pn s n
F (s) = 1 1 + F1 s + F2 s 2 + ... + Fn s n
预瞄-跟随理论还可表达为：
Pi = Fi
（i=1,2,…,n）
称为”n阶”预瞄-跟随器，预瞄-跟随器的阶数越高，系统跟随精度 越高。但对于一般的小曲率路径，二阶跟随器已具有很高的精度。
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专题1：驾驶员建模技术
1.5 方向控制驾驶员模型
驾驶员校正环节 车辆模型
H
f
1 Δδ sw 1 + th s
d
e
Ts
fe
* a 2 y
T2
1 Gay
* δ sw e ?t s δ sw0 δ sw
1 + th s
车 辆 模 型
ay
1 Vy 1 s s
y
T
驾驶员生 理限制
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专题1：驾驶员建模技术
方向控制驾驶员模型仿真结果
5
la te r a l d is p la c e m e n t ( m )
4 3 2 1 0 -1 0 20 40 60 80 100 120 140
human drivers driver model desired path
160
180
200
220
longitudinal distance (m)
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专题1：驾驶员建模技术
1.6 速度控制驾驶员模型
驾驶员校正环节 车辆模型
U
e
Ts
Up
Vx
* 1 ax T
ax
?td s * ~ ~ α e Ki α K p + Kd s + s 1 + th s
ax
1 Vx s
驾驶员生 理限制
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专题1：驾驶员建模技术
1.7 任意道路轨迹下的预瞄点搜索算法
任意道路轨迹描述
Y
( X n , Yn , U n )
( X 1 , Y1 , U1 )
( X i , Yi , U i )
X
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专题1：驾驶员建模技术
坐标系定义
Y
大地坐 标系 车辆坐 标系 车辆参 考坐标 系
y (t )
y
预瞄点在车 辆坐标系下 的侧向位置
P
Δf p
yv
xv
U ?t p
x(t +
fe
y
t p)
o v ( X 0 , Y0 )
t) ψ x(
x
X
(o)O
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专题1：驾驶员建模技术
任意道路轨迹下的预瞄点搜索算法
当前的搜索起点为：s0
Y
下一时刻搜索起点s满足：
y
P
Δf p
x v ( s ) ? x v ( s + 1) ≤ 0
邻近预瞄点m满足：
x
ψ
[xv (m) ?U?t p ]?[xv (m+1) ?U?t p ] ≤0
预瞄点y坐标：
(X
) 0 , Y0
V xT
X
Δf p = yv (m) +
O
yv (m +1) ? yv (m) ? U ? t p ? xv (m) xv (m +1) ? xv (m)
[
]
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专题1：驾驶员建模技术
1.8 任意道路和车速下的综合控制驾驶员模型
坐标 变换
H
Δf p
2 ay T2
*
1 Δδ sw 1 + th s
d
1 Gay
* δ sw e ? t s δ sw0 δ sw
ay
Vy
1 + th s
T
Up
解耦
* 1 ax T
( X , Y ,ψ )
~* ~ Ki α e d α K p + Kd s + s 1 + th s 输出
?t s
Vx
ax
输入 车辆
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专题1：驾驶员建模技术
仿真实例1：变速通过“7S”道路
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0 -50
预期路径 跟随路径
速度[m/s]
12
横向位移[m]
-100 -150 -200
9
预期车速 跟随车速
6
3
-250 -300 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
0 0 10 20 30 40 50
纵向位移[m]
时间[s]
路径跟随结果
车速跟随结果
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第42卷第11期 2008年11月 上海交通大学学报 JOU RN AL O F SH AN G HA I JIA OT O N G U N IV ERSIT Y Vol.42No.11 Nov.2008 收稿日期:2007 10 08 基金项目:国家自然科学基金资助项目(10772113);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20040248013) 作者简介:洪嘉振(1944 ),男,浙江宁波市人,教授,博士生导师,研究方向:多体系统动力学与控制.电话(T el.):021 ********; E mail:jzhong@s https://www.doczj.com/doc/9e15912225.html,. 文章编号:1006 2467(2008)11 1922 05 刚柔耦合动力学的建模方法 洪嘉振, 刘铸永 (上海交通大学工程力学系,上海200240) 摘 要:对柔性多体系统动力学研究的若干阶段和研究现状进行回顾,对已有的刚柔耦合动力学建模方法进行总结.为了对已有的建模方法进行评价,提出了5项指标:科学性、通用性、识别性、兼容性和高效性,指出现有的建模方法尚无法满足工程实际应用的需要,应研究满足全部评价指标的刚柔耦合动力学建模方法.文中对今后柔性多体系统刚柔耦合动力学的几个研究方向进行展望,包括理论建模、计算方法和试验研究等方面. 关键词:刚柔耦合系统;动力学;建模方法;评价指标中图分类号:O 313 文献标识码:A Modeling Methods of Rigid Flexible Coupling Dynamics H ON G J ia z hen, L I U Zhu y ong (Department of Engineering M echanics,Shanghai Jiaotong Univ er sity,Shanghai 200240,China)Abstract:A brief review about several phases and present status o f flexible multi bo dy dynamics w as given and the ex isting m odeling m ethods o f r ig id flex ible coupling dynam ics w ere sum marized.Five indexes,in cluding scientific index,g eneral index,identifiable index,compatible index and efficient index ,w ere pro posed to evaluate the ex isted mo deling methods.It show s that the ex isted m odeling metho ds can no t satis fy the actual needs of eng ineer ing application and new modeling m ethod w hich satisfies all the evaluating index es should be inv estig ated.T he r esearch tar gets including modeling theor y,com putational methods and exper im ents w er e sugg ested for the rigid flexible co upling dynamics o f the flex ible multi body sys tems. Key words:rigid flex ible coupling sy stem s;dy nam ics;mo deling methods;evaluating index 柔性多体系统是指由多个刚体或柔性体通过一定方式相互连接构成的复杂系统,是多刚体系统动力学的自然延伸.考虑刚柔耦合效应的柔性多体系统动力学称之为刚柔耦合系统动力学,主要研究柔性体的变形与其大范围空间运动之间的相互作用或相互耦合,以及这种耦合所导致的动力学效应.这种耦合的相互作用是柔性多体系统动力学的本质特 征,使其动力学模型不仅区别于多刚体系统动力学,也区别于结构动力学.因此,柔性多体系统动力学是 与经典动力学、连续介质力学、现代控制理论及计算机技术紧密相联的一门新兴交叉学科[1 3],它对高技术、工业现代化和国防技术的发展具有重要的应用价值. 根据力学的基本原理,基于不同的建模方法,得
汽车构造理论课教案 学科汽车构造审批签字 第八章汽车汽车传动系第一节概述第二节离合器 授课日期 授课时间 专业班级授课方法讲授法教具无 教学内容要点1、传动系的作用、组成及布置形式； 1、离合器的结构、类型与工作原理 2、膜片弹簧离合器与周布式弹簧离合器的异同 教学目的1、掌握传动系的作用、组成及布置形式； 2、掌握离合器的结构、类型与工作原理 教学重点和 难点1、传动系的作用、组成及布置形式； 2、离合器的结构、类型与工作原理 复习提问1、传动系的作用是什么？ 2、传动系的作用是什么？离合器的组成部分有哪些？ 复习题1、传动系的作用是什么？ 2、试述离合器的作用、工作原理是什么？
教学内容、方法和过程（附页） 第一章汽车传动系概述 第一节汽车传动系的功用和组成 汽车传动系的基本功用——是将发动机发出的动力按照需要传给驱动轮。 按结构和传动介质的不同，汽车传动系可分为机械式、液力机械式。 一、机械式传动系 组成——由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴等组成。 目前，载货汽车普遍采用机械式传动系。发动机的动力依次由离合器、变速器、万向传动装置，主减速器、差速器和半轴，最后传给驱动轮，使汽车行驶。 机械式传动系各总成的基本作用分别是： 1）离合器：按需要切断或接合发动机与传动系之间的动力传递； 2）变速器：改变发动机输出转速的高低，转矩的大小以及输出轴的旋转方向，也可以切断发动机向驱动轮的动力的传递； 3）万向传动装置：将变速器输出的功力传递给主减速器，并适应两者之间距离和轴线夹角的变化； 4）主减速器：降低转速、增大转矩，改变力的传递方向； 5）差速器：将主减差速器传来的动力分配给左右两半轴。并允许两半轴以不同角速度旋转，以满足左右两驱动轮的行驶中差速的需要； 6）半轴：将差速器传来的动力传给驱动轮，使驱动轮获得旋转的动力。 二、液力机械式传动系 液力机械传动系的特点是组合运用液力传动和机械传动。以液力机械变速器取代机械式传动系的摩察式离合器和普通齿轮式变速器，其它组成部件及布置形式均与机械式传动系相同。 液力机械变速器由液力传动装置和有级式机械变速器组成。液力传动传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器只能传递转矩，而不能改变转矩大小，可以代替离合器的部分功用。液力变矩器除具有液力偶合器的全部功用外，还能在一定范围内实现无级变速，因此目前应用较为广泛，但是，液力变矩器传动比变化范围不能满足使用要求，故一般在其后再串联一个有级式机械变速器。 第二节汽车传动系的布置型式 汽车传动系的布置形式主要与发动机安置及汽车驱动形式有关。 汽车的驱动形式通常用汽车全部车轮数3驱动车轮（车轮数系指轮毂数）来表示。如：汽车一般装有四个车轮，其中两个为驱动轮，则驱动形式为432。若四个车轮为驱动轮，则表示为434。 一、发动机前置，后轮驱动
汽车底盘构造与维修标 准 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
《汽车底盘构造与维修》课程设计 一、课程性质 （一）课程定位：其主要任务是，使学生在全面了解汽车整体构造和使用性能的基础上，掌握汽车行驶的基本原理和底盘各总成或系统的功能、结构、工作原理、故障分析、维修方法等专业理论知识。当完成与之配套的“汽车底盘构造与维修实训” 课后，应使学生具备初步分析、判断与排除汽车底盘常见故障的能力。使学生将来作为汽车专业技术人才的职业素质得到提高。 （二）设计思路： 本课程是依据汽车运用专业人才培养方案和职业能力而设置。课程教学内容的选择与组织紧贴汽车运用岗位需要，为后续专业核心课程报务。 二、课程目标 1．知识目标： （1）了解汽车底盘整体构造和各个系统的基本构成及应用 （2）掌握离合器的功用、组成及工作原理。 （3）掌握变速器的类型、组成及工作原理。 （4）掌握万向传动机构的类型、组成及工作原理。 （5）掌握汽车车轮、轮胎的组成及功用 （6）掌握主减速器、差速器的类型、组成及工作原理。 2、能力目标 （1）会离合器及其操作机构的装配、安装、调整。
（2）会拆装手动变速器并能更换磨损或损坏得的齿圈。（3）会拆装自动变速器。 （4）会万向传动装置常见故障的诊断与排除。 3. 素质目标： （1）通过项目学习，培养学生独立学习和创新的能力。（2）培养团队协作精神，与人合作、沟通交流能力。 三、课程内容与要求
四、实施建议 （一）教学基本要求 课程资源： （1）课程标准、授课计划、教学进度 （2）多媒体教室 （3）教案、课件 （4）精品课程等网络资源 （5）丰田卡罗拉实车4台、雪铁龙爱丽舍2台，实训室离合器台架、变速器台架、万向传动装置台架若干台。 （二）教学建议 1. 教学模式：本课程采用课堂讲授的教学方式，在课堂教学中，突出重点、难点，与学生实验加视频相结合的方式，使学生对所学内容加深理解。 2. 教学方法与手段： （1）教学方法
系统动力学模型介绍 1.系统动力学的思想、方法 系统动力学对实际系统的构模和模拟是从系统的结构和功能两方面同时进行的。系统的结构是指系统所包含的各单元以及各单元之间的相互作用与相互关系。而系统的功能是指系统中各单元本身及各单元之间相互作用的秩序、结构和功能，分别表征了系统的组织和系统的行为，它们是相对独立的，又可以在—定条件下互相转化。所以在系统模拟时既要考虑到系统结构方面的要素又要考虑到系统功能方面的因素，才能比较准确地反映出实际系统的基本规律。系统动力学方法从构造系统最基本的微观结构入手构造系统模型。其中不仅要从功能方面考察模型的行为特性与实际系统中测量到的系统变量的各数据、图表的吻合程度，而且还要从结构方面考察模型中各单元相互联系和相互作用关系与实际系统结构的一致程度。模拟过程中所需的系统功能方面的信息，可以通过收集，分析系统的历史数据资料来获得，是属定量方面的信息，而所需的系统结构方面的信息则依赖于模型构造者对实际系统运动机制的认识和理解程度，其中也包含着大量的实际工作经验，是属定性方面的信息。因此，系统动力学对系统的结构和功能同时模拟的方法，实质上就是充分利用了实际系统定性和定量两方面的信息，并将它们有机地融合在一起，合理有效地构造出能较好地反映实际系统的模型。 2.建模原理与步骤
(1)建模原理 用系统动力学方法进行建模最根本的指导思想就是系统动力学的系统观和方法论。系统动力学认为系统具有整体性、相关性、等级性和相似性。系统内部的反馈结构和机制决定了系统的行为特性，任何复杂的大系统都可以由多个系统最基本的信息反馈回路按某种方式联结而成。系统动力学模型的系统目标就是针对实际应用情况，从变化和发展的角度去解决系统问题。系统动力学构模和模拟的一个最主要的特点，就是实现结构和功能的双模拟，因此系统分解与系统综合原则的正确贯彻必须贯穿于系统构模、模拟与测试的整个过程中。与其它模型一样，系统动力学模型也只是实际系统某些本质特征的简化和代表，而不是原原本本地翻译或复制。因此，在构造系统动力学模型的过程中，必须注意把握大局，抓主要矛盾，合理地定义系统变量和确定系统边界。系统动力学模型的一致性和有效性的检验，有一整套定性、定量的方法，如结构和参数的灵敏度分析，极端条件下的模拟试验和统计方法检验等等，但评价一个模型优劣程度的最终标准是客观实践，而实践的检验是长期的，不是一二次就可以完成的。因此，一个即使是精心构造出来的模型也必须在以后的应用中不断修改、不断完善，以适应实际系统新的变化和新的目标。 (2)建模步骤 系统动力学构模过程是一个认识问题和解决问题的过程，根据人们对客观事物认识的规律，这是一个波浪式前进、螺旋式上升的过程，因此它必须是一个由粗到细，由表及里，多次循环，不断深化的过程。系统动力学将整个构模过程归纳为系统分析、结构分析、模型建立、模型试验和模型使用五大步骤这五大步骤有一定的先后次序，但按照构模过程中的具体情况，它们又都是交叉、反复进行的。 第一步系统分析的主要任务是明确系统问题，广泛收集解决系统问题的有关数据、资料和信息，然后大致划定系统的边界。 第二步结构分析的注意力集中在系统的结构分解、确定系统变量和信息反馈机制。 第三步模型建立是系统结构的量化过程(建立模型方程进行量化)。 第四步模型试验是借助于计算机对模型进行模拟试验和调试，经过对模型各种性能指标的评估不断修改、完善模型。 第五步模型使用是在已经建立起来的模型上对系统问题进行定量的分析研究和做各种政策实验。 3.建模工具 系统动力学软件VENSIM PLE软件 4.建模方法 因果关系图法 在因果关系图中，各变量彼此之间的因果关系是用因果链来连接的。因果链是一个带箭头的实线(直线或弧线)，箭头方向表示因果关系的作用方向，箭头旁标有“+”或“-”号，分别表示两种极性的因果链。
５０国外油田工程第２６卷第１期（２０１０．１） 触变性模型的结构动力学研究 编译：侯磊（中国石油大学（北京）城市油气输配技术北京市重点实验室） 杨卫红（中国石油管道公司秦京输油气分公司） 审校：崔秀国（中国石油天然气股份有限公司管道分公司科技中心） 摘要结构动力学模型通常描述非弹性悬浮介质触变物系的流动行为，总应力分为 与结构有关的弹性应力和黏性应力。结构参 数动力学方程考虑剪切对结构裂降和建立的 影响效应以及布朗运动对结构建立的影响效 应，还考虑絮凝物的松弛和形变。动力学方 程和松弛方程都考虑时间常数的分布。采用 客观的参数估算法，通过实验数据将该模型 与文献中列出的２个代表性模型进行比较。 用剪切率突变引起的应力变化数据验证模 型。通过稳态和非稳态初始条件下的应力阶 跃实验评估模型预测弹性和黏性两部分应力 的准确性。 关键词触变性模型模型评价絮凝悬浮 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—６４１Ｘ．２０１０．０１．０１４１引言 许多弱絮凝物系具有触变性，这意味着当剪切率突然增加时，黏度随时间逐渐降低，这种时间效应是可逆的，即当剪切率随后减小时黏度随时间升高。Ｍｅｗｉｓ和Ｂａｒｎｅｓ等学者对此进行了大量研究。触变性物系的时间效应与微观结构的裂降和建立有关。对触变性物系，应力松弛和第一法向应力差等黏弹性通常不明显。由于触变物系中的微观结构具有广泛性和复杂性，与微观结构模型相比，结构动力学模型更适于用作通常的触变模型。结构动力学模型方面的文献较多，但是模型评价仅局限于两种情况，一种是适用潜力的定性分析，另一种是通过有限的数据验证，在目前所查文献中极少有对模型的定量评价。近年来，有研究成果显示现有结构动力学模型也存在一定不足，本文提出一种新的结构动力学模型克服这些问题，该模型通过一系列剪切率突变引起的应力瞬变实验来评价，考虑了结构的破坏和恢复。 ２实验材料和方法 ２．１实验材料 使用两种不同的触变物系验证所建立的结构动力学模型。第１种物系是将熏硅颗粒分散在精炼石蜡油和低分子量聚异丁烯混合液中而成，所有的实验数据都是针对包含２．９％（体积分数）熏硅颗粒的悬浮液得到的，这些颗粒分散在由石蜡油和２７．５％（体积分数）聚异丁烯组成的牛顿体溶液中，悬浮液在２０℃时的黏度为０．６５Ｐａ?ｓ。第２种物系是将由３．２３％（体积分数）的碳黑颗粒分散在未加工的石脑油（２０℃黏度为１．４１Ｐａ?ｓ）中而成。这两种分散物系的流变数据都是在均匀流条件下获得的。 ２．２实验方法 通过控制应变流变仪测得２０℃时的稳态流动性质和应力变化。对熏硅分散物系，使用半径为２５ｍｍ、角度为０．０４ｒａｄ的钛锥板；对碳黑分散物系，使用半径为２０ｍｍ、角度为０．０４ｒａｄ的塑料锥板。通过取消过滤器和在扭矩连接器上加装８位数据采集卡来获取瞬时数据。 ３模型的建立 考虑一维结构动力学模型，剪切应力盯包括颗粒应力盯。和介质应力盯。： 盯（Ａ，ｙ）＝盯。（Ａ，ｊ，）＋ｄ。（，）（１）式中，ｊ，为剪切率；叉为结构参数，取值范围是ｏ～１；颗粒应力ｃｒｐ包括弹性应力盯；和黏性应力口ｉ５。 口（Ａ，ｊ，）＝盯；（Ａ，ｊ，）＋盯；“（Ａ，≯）＋仃。（夕）（２）对弹性应力ｄ：，用１个Ｍｕｊｕｍｂａｒ模型中的Ｈｏｏｋ弹簧来表示其受力机制；介质应力口。与介质黏度刀。成正比；颗粒黏性应力仃：：ｉ３由两部分构成：第１部分应力来源于结构完全破坏时的黏度舳和介质，黏度呀。的差，第２部分应力来源于可变结构的黏度增量粕。即使在稀释的触变性物系中，高剪切黏度弘也远大于介质黏度＇７。。因此，认为高剪切黏度与介质黏度是不同的。因此，式（２）变为： 万方数据
汽车构造学习心得 汽车构造是全面讲述汽车结构和原理的基础课程，是车辆工程专业的专业理论课，具有较强的理论性及实践性。该课程的目的是通过理论教学和实践环节，让学生掌握汽车发动机和底盘各大总成的构造及原理，学会相应的分析方法，了解汽车发展的趋势及动向，为后续专业课的学习奠定基础。 汽车结构虽然类型繁多、复杂，但是，目前世界各国生产的商业化汽车，仍然是以活塞式内燃机为动力的传统结构。各个组成系统或部件的结构形式虽然不同，但功能要求相同。汽车构造通过对典型汽车，特别是国产轿车的有限几种实例进行结构和工作原理的分析阐述，介绍各种不同结构形式时，以一种比较常见的、具有代表性的典型实例，说明在一般使用条件下，为满足主要功能要求而采取的一般结构措施，和在某些特定条件和要求下发展出来的某些形式的结构及功能特点。使得我们在学习过程中，能较为深入的掌握汽车结构一般规律，学会举一反三、触类旁通。 通过对汽车构造的学习，我们掌握了汽车各大系统的传动路线及结构型式，掌握了各大总成的结构、工作原理及主要特点，了解了各大总成的故障现象、原理及分析方法，了解了汽车新结构、新技术。 而在本次的学习过程过，老师主要采用了自主教学法，由学生自己担任讲解工作，自己在上课前看书、预习，查找资料，然后在课堂上，对其他同学讲解。这样首先是培养了我们的表达能力，同时也养成了我们自己查找资料，自学、自研的习惯。为后期的研究学习工作奠定了基础。
汽车构造总结 汽车一般由发动机、底盘、车身、电气设备等四个基本部分组成。 发动机：发动机2大机构5大系：曲柄连杆机构；配气机构；燃料供给系；冷却系；润滑系；点火系；起动系。 底盘：底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 车身：车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。 电气设备：电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。 发动机 发动机是汽车的动力装置。由2大机构5大系统组成：曲柄连杆机构；凸轮配气机构；燃料供给系；冷却系；润滑系；点火系；起动系. 1.冷却系：一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式，即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。 2.润滑系：发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。 3.燃料系：汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。 汽车底盘 底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，
第10 章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1 节系统动力学概述 1.1 概念系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室” ； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算 机仿真语言DYNAMIC勺支持，如：PD PLUS VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计
算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表； 系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTERI出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980 年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1 ）人才培养 自从1980年以来，我国非常重视系统动力学人才的培养，主要采用“走出去，请进来”的办法。请进来就是请国外系统动力学专家来华讲学，走出去就是派留学生，如：首批派出去的复旦大学管理学院的王其藩教授等，另外，还多次举办了全国性的讲习班。 2 ）编译编写专著
山东公路技师学院 《汽车底盘构造、维修》理论知识试题库 一、填空题 1.汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽 汽汽汽汽汽汽汽汽汽【中】 变速器差速器 2.摩擦式离合器一般由主动部分、、和操纵机构四部分组成。【中】 从动部分压紧机构 3.上海桑塔纳轿车离合器中钢质膜片弹簧，既起的作用，又起 的作用。【中】 压紧弹簧分离杠杆 4.手动变速器操纵机构中三大锁止装置是指自锁装置、装置和 装置。【中】 互锁倒档锁 5.半轴通常可分为全浮式半轴和半轴两种。半轴的内端与 齿轮相连，半轴的外端与驱动轮轮毂相连。【中】 半浮式半轴 6.东风EQ1092型汽车万向传动装置中采用万向节； 汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽等速汽汽汽汽【中】
十字轴球笼式 7.上海桑塔纳轿车主减速器为齿轮式结构。其主动锥齿轮与 输出轴制成一体。【中】 单级双曲线变速器 8.汽汽汽汽汽汽汽汽齿轮汽齿轮汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽【中】 行星半轴 9.后驱动桥壳的主要作用是安装主减速器、差速器、 和。【中】 半轴驱动轮 10.汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽：汽汽汽汽汽汽汽汽。【中】 汽汽汽汽汽汽 11.离合器从动盘方向装反，将会引起离合器。【中】 分离不彻底 12.变速器跳档的主要原因是变速器的装置失效。【中】 自锁 13.变速器可以同时挂入两个档位，说明变速器的装置失效。【中】 互锁 14.变速器在使用中常见故障有: 跳档汽乱档、汽。【中】 异响漏油 15.汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽【中】 汽汽汽汽
16.装配传动轴时，必须使两端的万向节叉处在，否则会导致万向传动装置发生故障。【中】 同一平面 17.驱动桥在使用中常见的故障有: 汽汽汽汽【中】 漏油发热异响 18.汽车行驶一段路程后，用手触摸主减速器如有的 汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽汽【中】 无法忍受 19.电控液力自动变速器的电子控制系统包括、、 及控制电路等。【中】 电控单元传感器执行器 20.行星齿轮变速系统的换档执行机构由、和 三种执行元件组成。【中】 离合器制动器单向离合器 21.汽汽汽汽汽汽、汽汽悬架汽汽汽汽汽汽【中】 车架车桥车轮 22.汽车车架按结构形式不同可分为、、综合式、无梁式四种。【中】 边梁式中梁式 23.根据车桥作用的不同，车桥可分为、、支持桥、转向驱动桥四种。【中】 转向桥驱动桥
柔性多体动力学建模 、仿真与控制 近二十年来，柔性多体系统多力学（the dynamics of the flexible multibody systems）的研究受到了很大的关注。多体系统正越来越多地用来作为诸如机器人、机构、链系、缆系、空间结构和生物动力学系统等实际系统的模型。huston认为： “多体动力学是目前应用力学方面最活跃的领域之一，如同任何发展中的领域一样，多体动力学正在扩展到许多子领域。最活跃的一些子领域是： 模拟、控制方程的表述法、计算机计算方法、图解表示法以及实际应用。这些领域里的每一个都充满着研究机遇。”多柔体系统动力学近年来快速发展的主要推动力是传统的机械、车辆、军械、机器人、航空以及航天工业现代化和高速化。传统的机械装置通常比较粗重，且*作速度较慢，因此可以视为由刚体组成的系统。而新一代的高速、轻型机械装置，要在负载/自重比很大，*作速度较高的情况下实现准确的定位和运动，这是其部件的变形，特别是变形的动力学效应就不能不加以考虑了。在学术和理论上也很有意义。 关于多柔体动力学方面已有不少优秀的综述性文章。 在多体系统动力学系统中，刚体部分： 无论是建模、数值计算、模拟前人都已做得相当完善，并已形成了相应的软件。但对柔性多体系统的研究才开始不久，并且柔性体完全不同于刚性体，出现了很多多刚体动力学中不呈遇到的问题，如： 复杂多体系统动力学建模方法的研究，复杂多体系统动力学建模程式化与计算效率的研究，大变形及大晃动的复杂多体系统动力学研究，方程求解的stiff数值稳定性的研究，刚柔耦合高度非线性问题的研究，刚-弹-液-控制组合的复杂多体系统的运动稳定性理论研究，变拓扑结构的多体系统动力学与控，复杂多体系统动力学中的离散化与控制中的模态阶段的研究等等。柔性多体动力学而且柔性多体动力学的发展又是与当代计算机和计算技术的蓬勃发展密切相关的，高性能的计算机使复杂多体动力学的仿真成为可能，特别是计算机的功
《机械系统动力学》 机械系统动力学中分析中的 仿真前沿 学院：机械工程学院 专业：机制一班 姓名：董正凯 学号：S12080201006
摘要 计算机及其相应技术的发展为建立机械系统仿真提供了一个有效的手段，机械系统动力学中的许多难题均可以采用仿真技术来解决，本文主要讲述了目前在机械系统动力学的分析中仿真技术主要的研究重点及其研究中主要存在的问题。 关键词：机械系统动力学仿真系统建模
机械系统动力学中分析中的仿真前沿 机械专业既是一个传统的专业，又是一个不断融合新技术、不断创新的专业。随着科技的发展，计算机仿真技术越来越广泛地应用在各个领域。基于多体系统动力学的机械系统动力学分析与仿真技术，从二十世纪七十年代开始吸引了众多研究者，已解决了自动化建模和求解问题的基础理论问题，并于八十年代形成了一系列商业化软件，到了九十年代，机械系统动力学分析与仿真技术更已能成熟应用于工业界。 目前的研究重点表现在以下几个方面： （1）柔性多体系统动力学的建模理论 多刚体系统的建模理论已经成熟，目前柔性多体系统的建模成了一个研究热点，柔性多体系统动力学由于本身既存在大范围的刚体运动又存在弹性变形运动，因而其与有限元分析方法及多刚体力学分析方法有密切关系。事实上，绝对的刚体运动不存在，绝对的弹性动力学问题在工程实际中也少见，实际工程问题严格说都是柔性多体动力学问题，只不过为了问题的简化容易求解，不得不化简为多刚体动力学问题、结构动力学问题来处理。然而这给使用者带来了不便，同一个问题必须利用两种分析方法处理。大多商用软件系统采用的浮动标架法对处理小变形部件的柔性系统较为有效，对包含大变形部件的柔体多体系统会产生较大仿真分析误差甚至完全错误的仿真结论。最近提出的绝对节点坐标方法，是对有限元技术的拓展和较大创新，在常规有限元中梁单元、板壳单元采用节点微小转动作为节点坐标，因而不能精确描述刚体运动。绝对节点坐标法则采用节点位移和节点斜率作为节点坐标，其形函数可以描述任意刚体位移。利用这种方法梁和板壳可以看作是等参单元，系统的质量阵为一常数阵，然而其刚度阵为强非线性阵，这与浮动标架法有截然不同的区别。这种方法已成功应用于手术线的大变形仿真中。寻求有限元分析与多刚体力学的统一近年来成为多体动力学分析的一个研究热点，绝对节点坐标法在这方面有极大的潜力，可以说绝对节点坐标法是柔性多体力学发展的一个重要进展。另外，各种柔性多体的分析方法之间是否存在某种互推关系也引起了人们的注意，如两个主要分析方法：浮动标架法、绝对节点坐标法之间是否可以互推？这些都具有重大理论意义。 另外柔性多体系统动力学中由于大范围的刚体运动与弹性变形运动相互耦合，采用浮动标架法时，即便是小变形问题，由于处于高速旋转仍会产生动力刚化现象。如果仅仅采用小变形理论，将产生错误的结论，必须计及动力刚化效应。动力刚化现象已成为柔性多体动力学的一个重要研究方面。如何利用简单的补偿方法来考虑动力刚化是问题的关键。 柔性多体系统动力学中关于柔性体的离散化表达存在三种形式：基于有限元分析的模态表达，基于试验模态分析的模态表达和基于有限元节点坐标的有限元列式。有限元列式由于大大地增加了系统的求解规模使其应用受到限制，因而一般采用模态分析方法，对模态进行模态截断、模态综合，从而缩减系统的求解规模。为了保证求解精度，同时又能提高求解速度如何进行模态截断、模态综合就成了一个关键问题。再者如何充分利用试验模态分析的结果也是一个关键性研究课题，这一方面的研究还不够深入。 柔性多体系统动力学可以计算出每一时刻的弹性位移，通过计算应变可计算计算出应力。由于一般的多柔体分析程序不具备有限元分析功能，因而柔性体的应力分析都是由有限元程序处理。由于可以计算出每个柔性体的应力的变化历
汽车底盘-离合器的结构及原理
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课时授课计划 授课日期 科目底盘班级 课题：离合器的构造及工作原理 课及程目要的求在1.掌握离合器的作用 2.掌握离合器的结构、工作原理及特点 3.了解离合器的类型及应用 教参具考及书《汽车构造》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车新技术》东风EQ1092汽车离合器及拆装所需工具 教重 学点 离合器的作用、结构 教难 学点 离合器的工作原理 教方 学法 理论讲解，书本引导，示范操作，巡回指导 教学过程1、课堂组织： 3 分钟清点到课人数，卫生，作业 2、复习旧课： 4 分钟 提问内容： ①汽车的组成由那几部分？ ②底盘的组成？ ③传动系的动力传递路线？ 3、讲解新课：70 分钟
教学过程一．离合器的作用及位置 离合器安装在发动机与变速器之间，固定在飞轮上，作用主要有三点： 1.保证汽车平稳起步 2.便于变速器平顺换挡 3.防止传东西过载 二．离合器的类型 1.按照工作环境可分为：湿式、干式 2.按照操纵机构的不同分为：机械式、液压式 3.按照从动盘数目分为：单片、双片、多片 汽车上常用的是摩擦式干式离合器，该离合器按照弹簧的不同又可以分为很多种，但是最常用的是周布单片螺旋弹簧离合器（简称螺旋弹簧离合器）和膜片弹簧离合器。 三．离合器的结构及工作原理 结构组成：主动部分、从动部分、压紧装置、操纵机构。主动部分是动力输入部件，主要由飞轮、离合器盖和压盘组成。从动部分是动力输出部件，主要是指从动盘。压紧装置是主、从动部分接触面间贴紧产生摩擦作用的机构，指压紧弹簧，操纵机构则是离合器分离以中断动力的传递机构，包括离合器踏板、分离套筒、分离轴承、分离拨叉等。
第10章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1节系统动力学概述 1.1 概念 系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室”； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算
机仿真语言DYNAMIC的支持，如：PD PLUS，VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表； 系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTER）提出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1）人才培养
机械系统动力学仿真软件ADAMS培训教程（1周时间） 一机械系统动力学方程基础 以闭环矢量法为例，介绍平面机构的运动学方程推导，瞬态动力学方程求解，方程组装及在Matlab/simulink模块中的实现，让学生对动力学求解有一个感性的认识。 教学内容： 1.1 机构动力学分析。四杆机构，杆长分别为L1,L2,L3和L4, 其中，L3为机架，L1为匀速转动的原动件，杆L4受到一恒定的扭矩T的作用。求各杆的运动和受力。（图中的杆均为均质杆，质量为mi,转动惯量为Ii，i=1,2,3….） 1.2 画出上式的Matlab/Simulink仿真框图（10分） 1.3 编写S函数，并在Simulink中调试实现 使用知识：超越方程的求解，牛顿—莱布尼兹迭代法，相容性检测（位移，速度），任意点的运动信息输出 练习：曲柄滑块机构，从方程推导、矩阵方程组装，流程图，编程实现
二ADAMS软件工程介绍及机构动力学仿真 介绍ADAMS软件的功能，几何模型建立方法和第三方CAD模型导入技巧，材料属性配置，运动副、驱动和载荷的创建，仿真计算参数设置及计算结果后处理。介绍弹簧模型、接触模型和轮胎路谱模型（如果有车辆专业学员的话），凸轮副，齿轮模型等常用模型的仿真。 准备内容：机构三维几何模型，最好还有凸轮，齿轮等常用运动副。 介绍模型的构成，建模方法（含几何模型导入技巧），各种运动副、载荷的施加，接触模型参数设置，学会常见机构动力学分析，结果后处理，包括常用的各种测量的使用。 练习：常规运动，接触，轮胎路谱模型的应用，结果后处理。 三模型参数化，灵敏度分析及优化设计研究 介绍ADAMS的设计变量定义，常用函数的使用，模型形状、尺寸、材料参数化和位置方向参数化，建立各种状态变量、约束和目标函数的测量，进行灵敏度分析和优化设计研究，改进模型的设计。 参数优化几何建模，参数化材料特性、单元属性，本构关系参数。目标函数，约束的建立，灵敏度分析、优化求解参数设定。 练习：机构优化；减振系统优化；
《汽车底盘构造与维修》课程标准 课程类别专业课程课程性质必修课程 课程类型理实一体课程课程学时144学时 修读学期第1学期适用专业汽车运用与维修专业 合作开发企业吉林省驰恒汽车销售服务有限公司 执笔人仉舵、曹丽娜、刘志超审核人温海峰1．课程定位与设计思路 1．1课程定位 《汽车底盘构造与维修》是汽车检测与维修技术、汽车电子技术等专业进行职业能力培养的专业核心课程，它集理论与实践为一体，通过现场实训操作、课堂讲授相结合等环节初步培养学生的汽车底盘故障检修的技能。 本课程构建于《汽车机械基础》、《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》等课程的基础上，围绕汽车底盘系统的构造与维修，着眼于当代汽车维修企业需求组织教学内容，为其后续课程《汽车电控底盘》、《汽车行驶与安全系统维修专门化》打下基础，为进行汽车底盘全面故障诊断提供技能训练，为岗位需求提供职业能力，提高学生的职业素质，培养学生的创新意识。 1．2设计思路 通过对吉林省华之诚汽车销售服务有限公司汽车维修岗位工作任务与职业能力分析，确定了课程总体设计思路是：以职业能力培养和职业素养养成为重点，根据职业岗位的任职要求，从德系汽车维修工的工作实际出发，按一汽大众汽车标准服务流程构建课程体系，从汽车维修工日常维修工作内容、培养学生从业能力等不同的角度对课程内容进行序化。课程内容选择注重实用性、先进性、可操作性，通过完成项目工作任务来学习汽车维修的基础知识及基本方法，培养学生汽车维修的能力。 2．课程目标
2．1知识目标 （1）能够熟练掌握底盘各总成及零部件的作用、结构、工作原理、相互间的连接关系； （2）深刻理解汽车底盘各机械部件、电器部件的作用； （3）掌握汽车底盘各系统工作原理； （4）理解汽车传动、行驶、转向和制动的简单力学原理； （5）能够正确掌握各总成的拆装步骤，方法和技术要求； （6）能够对各零件、总成进行检验、调整、修理或更换； （7）能够熟悉常用检测设备的使用和维护方法； （8）能够掌握排除汽车底盘系统常见故障的诊断与排除方法。 （9）了解汽车底盘系统的发展方向。 2．2能力目标 （1）能正确识别汽车底盘系统； （2）具有独立排除底盘常见故障的能力； （3）能够从个案中找到共性，总结规律，积累经验； （4）熟知安全生产及环保规范。 2．3素质目标 （1）初步具备自主学习新技术的能力； （2）具有较强的质量意识和客户意识； （3）具有小组团结合作的能力； （4）具有良好的心理素质和克服困难的能力。 3．教学内容 发动机、底盘、电器和车身是是汽车的四大主要组成部分，围绕汽车维修行业岗位需要，针对汽车底盘系统设置了《汽车底盘构造与维修》课程为专业核心课程。《汽车底盘构造与维修》是集理论与实践为一体的课程，是培养高技能型专业人才的重要内容，是提高上岗就业竞争力的最重要手段之一。我们深入吉林省华之诚汽车销售服务有限公司，校企联合，确定了本课程的培养目标，具体规划了15个典型工作任务，安排了144个学时。围绕学习情境组织教学，每个项目为一个典型任务的排除，理论知识的学习融入具体故障排除中学习，理论知
第八章结构的动力学模型修正 §8.1 概述 随着科学技术的进步，人们对工程结构设计的要求越来越高，因此在进行结构静、动力分析时，要求反映结构力学特征的模型正确可靠，就成为顺理成章的事，结构建模问题因而显得越来越重要。对结构振动分析而言，一个良好的数学模型是保证固有特性和振动响应计算、载荷预计、稳定性分析等得到可靠结果的前提。 上一世纪中期发展起来的有限元素法，为结构动力学建模提供了一个有力的手段。但由于各种原因，根据结构的力学模型用有限元素法建立的数学模型，常常不能准确反映实际结构的动力学特征。虽然在后来随着振动测试技术、信号处理技术的发展，使得以参数识别技术为基础的试验模态方法获得了大的发展，但由于参数识别也是以参数模型存在为前提条件，如果参数模型本身不能反映结构的本质与特征，则再好的数学识别技术也不能提高结构模型的精度。而且由参数识别得到的模态数据，往往远少于建模的需要。结构的动力学建模仍然有许多需要解决的问题。 要得到一个与实际结构动力学特性符合较好的模型，可以从两个途径来解决这个问题：一个途径是用理论分析（如有限元素法）建立模型，再用实测数据进行模型修正，称为结构动态修改或动力学模型修正；另一个途径是仅用测试数据，以参数模型为依据求得物理坐标下表征结构动态特性的质量、刚度、阻尼矩阵，即所谓物理参数识别问题。 因此，结构动力学模型修正的工程含义可以从两方面来阐述： （1）计算模型的动力学模型修正。对于实际结构运用有限元法建立的数学模型，由于它不能准确反映实际结构的动态特性，需用实测数据进行修正，以获得能用于计算的数学模型。 （2）结构的动力学修改。 结构动力学修改的正问题是指：对已有结构做了局部修改后，在原结构模态参数已知的情况下，用快速简易的方法获得改动后结构的模态参数。即所谓结构重分析问题。 结构动力学修正的反问题是指：已知的原结构模态参数不符合要求，在
《机械系统动力学》是清华大学出版社出版，杨义勇编著的机械专业书籍。全书共9章。介绍了机械系统中常见的动力学问题、机械动力学问题的类型和解决问题的一般过程，讲述了刚性机械系统的动力学分析与设计，含弹性构件的机械系统的动力学，含间隙副机械的动力学，含变质量机械系统动力学以及机械动力学数值仿真数学基础与相关软件。本书可作为高等院校机械工程专业本科和研究生教材，也可作为从事机械工程研究和设计的技术人员的参考书籍。 《机械系统动力学》内容是集20多年的课程教学经验，在唐锡宽和金德闻1984年编写的《机械动力学》一书的基础上进行体系变更、内容更新、扩充和改写后编著而成的。全书共9章：第1章绪论，介绍了机械系统中常见的动力学问题、机械动力学问题的类型和解决问题的一般过程，是学习后面内容的基础；第2、3章讲述刚性机械系统的动力学分析与设计，包括机构惯性力平衡的原理与方法；第4章和第5章是含弹性构件的机械系统的动力学，后者内容为含柔性转子机械的平衡原理与方法；第6章是含间隙副机械的动力学；第7章是含变质量机械系统动力学；第8、9章介绍机械动力学数值仿真数学基础与相关软件，并给出了仿真实例。书后附有103道练习题。《机械系统动力学》可作为高等院校机械工程专业本科和研究生教材，也可作为从事机械工程研究和设计的技术人员的参考书籍。 机械动力学课程在清华大学的开设已有20多年历史。 近几年，杨义勇在中国地质大学（北京）也开设了机械系统动力学这
一学位课程。上述课程所使用的教材均以 唐锡宽、金德闻编写的《机械动力学》（高等教育出版社19 84年出版）为基础，加上多种补充教材和讲义。在多年的教学过程中，随着对课程地位、学生学习的目的和课程体系的不断探索，金德闻先后编写了《高速转子的振动与平衡》、《机械动力学设计》等补充教材和研究生学位课程讲义《现代机械设计理论与方法》中的“机械动力学”部分，金德闻、唐锡宽还配套编写了《机械动力学习题、作业实验汇编》；杨义勇则编写了《机械系统动力学》讲义。作者在对上述教材和讲义进行体系变更、内容更新、扩充和改写的基础上，写成了这本新的《机械系统动力学》。 机械动力学是应用力学基本理论解决机械系统中的动力学问题的一门学科，其核心问题是建立机械系统的运行状态与其内部参数、外界条件之间的关系，从而找到解决问题的途径。该学科是机械性能设计的重要部分，在高速机械和精密机械中，机械动力学性能的分析与设计中是不可缺少的，有时甚至是至关重要的。机械动力学课程教学的目的就是使学生了解机械系统中动力学问题的类型和掌握应用力学的基础知识解决这些问题的基本方法和途径。机械系统千变万化，但它们存在的动力学问题有一定规律性，解决这些问题的方法也有共性。 本书对机械动力学的内容和体系的安排有以下特点： （1）按照系统的组成和运行条件将机械系统分为刚性系统和考虑构件弹性的系统两大部分，以便根据它们不同的性质分别讲述处理动力