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行驶动力学汽车平顺性汽车平顺性的定义：汽车行驶过程中，振动与冲击环境对乘员舒适性的影响。
（发动机、传动系、不平路面等） 系统框图主要研究内容：评价、路面输入特性、振动系统分析 路面测量技术及数据处理 路面测量技术经典测量技术：水平仪和标尺测量 路面不平度测量仪 非接触式路面测量装置 倾斜测量装置 路面不平度路面不平度：通常把相对基准平面的高度q ，沿着道路走向长度l 的变化q(l) 称为道路不平度函数。
根据测量的路面不平度随机数据，在计算机上处理得到路面不平度功率谱)(n G q 或方差2q σ。
路面输入模型 频域模型 空间频率表达式 速度功率谱密度表达式加速度功率谱密度表达式空间与时间功率谱密度的关系 a)为空间频率谱密度b)速度不同时，空间与时间频率的关系 c)为时间频率谱密度时域模型对于线性车辆模型，S(f)表示的路面谱可以直接用来作为频域分析的输入。
当车辆模型中出现非线性元素时，需在时间域或距离域内来描述 1 积分白噪声 1200() () () p d d p d d n G n n n G n n G n n n --⎧≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩200()(2)()q q G n n G n π=400()(2)()q q G n n G n π=()()2~2~021~000lim 11 11 ()limq n q n n pp q n pf G n n nf n uT T f n uG u f G f G n G fu u u f σσλλσ∆∆∆→--∆∆→=∆∆====⎛⎫====⎪∆⎝⎭为路面功率谱密度在内包含的功率又，，有 则022()up G f G f ==时，0()2()g Z t G uw t π=2 滤波白噪声路面对四轮汽车的输入功率谱密度 x(I)、y(I)：左、右两个轮迹的不平度G xx (n)、G yy (n)、 G xy (n) 、 G yx (n) ：分别为x(I)、y(I)的自谱和互谱 四轮的不平度函数分别为：q 1(I)=x(I) q 3(I)=y(I) q 2(I)=x(I-L) q 1(I)=y(I-L) 四轮输入时的考虑车辆在硬路面上直线行驶时，后轮的路面输入和前轮相比，只是时间上的滞后。
车辆系统动力学知识点（二）引言概述车辆系统动力学是研究车辆在各种运动状态下的力学性质和特性的学科领域。
在车辆系统动力学中，有一些重要的知识点需要了解和掌握。
本文将介绍车辆系统动力学的一些关键知识点，帮助读者深入理解车辆的运动和性能。
正文内容一、车辆质心与重心1. 了解质心和重心的概念2. 理解质心和重心在车辆运动中的作用3. 掌握计算质心和重心位置的方法4. 理解质心高度对车辆稳定性的影响5. 了解如何优化车辆的质心和重心位置二、车辆滚转与侧倾1. 了解车辆滚转和侧倾的概念2. 理解车辆在转弯过程中发生滚转和侧倾的原因3. 掌握计算车辆滚转和侧倾角度的方法4. 了解滚转和侧倾对车辆稳定性的影响5. 了解如何通过调整车辆悬挂系统来提高车辆的滚转和侧倾性能三、车辆悬挂系统1. 了解车辆悬挂系统的组成部分和功能2. 掌握车辆悬挂系统的工作原理3. 理解悬挂系统对车辆操控性和舒适性的影响4. 了解不同类型的悬挂系统及其特点5. 了解如何选择和调整悬挂系统以满足不同的需求四、车辆转向系统1. 了解车辆转向系统的组成部分和工作原理2. 掌握转向系统的调整和维护技巧3. 理解转向系统对车辆操纵性和稳定性的影响4. 了解不同类型的转向系统及其特点5. 了解如何选择和改进转向系统以提高车辆的操控性能五、车辆刹车系统1. 了解车辆刹车系统的组成部分和工作原理2. 掌握刹车系统的调整和维护技巧3. 理解刹车系统对车辆安全性和稳定性的影响4. 了解不同类型的刹车系统及其特点5. 了解如何选择和改进刹车系统以提高车辆的制动性能总结车辆系统动力学是车辆工程领域中一个重要的研究方向，了解和掌握车辆质心与重心、滚转与侧倾、悬挂系统、转向系统和刹车系统等知识点对于理解和提高车辆的性能至关重要。
通过优化车辆的动力学特性和系统设计，可以提高车辆的操纵性、稳定性和安全性，为驾驶员和乘客提供更加舒适和安全的乘车体验。
车辆系统动⼒学复习重点1.系统动⼒学研究内容及发展趋势研究内容长期以来，⼈们⼀直在很⼤程度上习惯按纵向、垂向和横向分别独⽴研究车辆动⼒学问题；⽽实际中的车辆同时会受到三个⽅向的输⼊，各⽅向所表现的运动响应特性必然是相互作⽤、相互耦合的.纵向动⼒学：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两⼤部分。
⾏驶动⼒学：主要是研究由路⾯的不平激励，通过悬架和轮胎垂向⼒引起的车⾝跳动和俯仰以及车辆的运动。
操纵动⼒学：主要研究车辆的操纵特性，主要与轮胎侧向⼒有关，并由此引起车辆侧滑、横摆和侧倾运动。
操纵动⼒学的研究范围分为三个区域：线性域：侧向加速度越⼩于0.4kg时，通常意味着车辆在⾼附着路⾯做⼩转向运动；⾮线性域：在超过线性域且⼩于极限侧向加速度（约为0.8kg）范围内；⾮线性联合⼯况：通常指车辆在转弯制动或转弯加速时的情况。
发展趋势：（1）车辆主动控制：ABS,TCS等逐步向车⾝侧倾控制，可切换阻尼的半主动悬架和四轮底盘控制系统的集成，转向等当⾯扩展。
通过控制算法、传感器技术和执⾏机构的开发实现的⾃动调节。
（2）车辆多体运动动⼒学：车辆的多刚体模型逐步向多柔体模型发型。
可以准确分析虚拟样机的性能，检查虚拟样机的缺陷从⽽缩短产品的设计周期，节约试制费⽤，同时提⾼物理样机与最终产品之间的相似性。
（3）“⼈—车—路”闭环系统：充分考虑驾驶员模型以及车辆本⾝的⼀些动⼒学问题来提⾼汽车稳定性。
2.轮胎滚动阻⼒概念及其分类：概念：当充⽓的轮胎在理想路⾯（通常指平坦的⼲、硬路⾯）上直线滚动时，其外缘中⼼对称⾯与车轮滚动⽅向⼀致，所受到的滚动⽅向相反的阻⼒。
分类：弹性迟滞阻⼒、摩擦阻⼒和风扇效应阻⼒。
3.什么是滚动阻⼒系数？影响因素有哪些？其值等于相应载荷作⽤下滚动阻⼒F R与车轮垂直载荷F X的⽐值。
影响因素：车轮载荷（反⽐）、胎压（反⽐）、车速（正⽐，先缓慢增加，再明显增加）、轮胎的结构设计、嵌⼊材料和橡胶混合物的选⽤。
、名词解释1. 状态变量：能够完全描述动态系统运动的最少的变量组称为系统的状态变量。
一个n阶微分方程描述的系统，就有n个状态变量，当他们的时间响应都求得时，系统的运动状态也就确定了。
2. ASR/TCS牵引力控制系统，其在驱动过程中通过调节驱动车轮牵引力实现驱动滑转控制，防止驱动车轮发生滑转。
3. 侧倾转向：在侧向力作用下，车厢发生侧倾，而引起车轮偏转，即车轮围绕垂直轴线或转向节主销转动。
4. 中性转向点：使汽车前，后轮产生同一侧偏角的侧向力作用点。
5. 附着椭圆：驱动力和制动力在不同侧偏角条件下的曲线的包络线是附着椭圆。
它确定了切向力与侧力或者制动力越大，侧偏力越小。
6.不足转向、中性转向、过多转向：7. 4WS :四轮转向，即后轮随动转向。
使后轮在前轮转向时，按照不冋要求随动转动一个转向角，用于提高车辆的操纵稳定性性能9. VDC :控制轮胎的侧向力，可以改善汽车转向操纵性能并提高抗侧向干扰能力10. ESP :车身电子稳定系统，ESP系统包含ABS (防抱死刹车系统)及ASR (驱动防滑转系统)，是这两种系统功能上的延伸，它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。
11. 侧偏角、侧偏刚度：侧偏刚度为侧偏力与侧偏角的比值，实际上应为侧偏力与侧偏角构造曲线在侧偏角等于0度时曲线的斜率。
12. 侧倾中心：悬架侧倾中心定义为汽车车身侧倾时绕符合每个车轮滚动时瞬时中心约束运动的瞬时点。
13. 主动安全性、被动安全性：通过车辆的设计尽量减少或避免交通事故的发生；通过车辆设计师车辆发生事故时尽量减少对成员的伤害。
14. 操纵稳定性：在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干挠时，汽车能抵抗干挠而保持稳定行驶的能力。
第一章1■系统动力学的研究任务？主要研究内容?(1)研究任务：［1］系统设计：已知输入和设计系统的特性，使得它的输出满足一定的要求。
车辆系统基础知识1.车辆系统中主要有哪几种非线性关系：（线性化方法、原理。
）轮轨接触几何关系：线性化时踏面锥度、重力刚度、重力角刚度为常数。
蠕滑率-力规律：蠕滑系数在线性化后也为常数。
车辆的悬挂特性：2.车辆系统动力学研究内容：蛇形运动稳定性；车辆曲线通过时运动状态和轮轨作用力；车辆对轨道不平顺的响应；过曲线时抗脱轨、抗倾覆性能；车辆纵向动力学，车辆间相互作用；新型悬挂形式，主动、半主动悬挂，径向转向架；弓网系统动态特性：受流、噪音；车辆系统空气动力学。
3.轨道车辆的不平顺及其对应的车辆振动类型：（此处需要补充各种常用轨道谱表示方式，以及不同振动形式耦合程度大小与关系）直线区段的四种不平顺分别为：垂向轨道不平顺，引起车辆的垂向振动，水平轨道不平顺，引起车辆的横向滚摆耦合振动；方向不平顺，引起车辆的侧滚和左右摇摆；轨距不平顺轨距不平顺对轮轨磨耗、车辆运行稳定性和安全性有一定影响。
车辆系统动力学指标及评价标准1.车辆运行安全性及评价标准：脱轨系数：评定防止车轮脱轨稳定性的脱轨系数，为某一时刻作用在车轮上的横向力Q和垂向力P的比值。
脱轨系数临界值定义为当轮轨接触的切向力T等于摩擦系数乘以接触法向力N时的Q/P值。
（有两类脱轨系数，一种与时间相关、一种与时间无关，像这种评价指标的原理，虽与考试没什么关系，但是可以尝试弄清楚，谁整理好了可以弄进来。
还有不同标准，比如《铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准》（TB/T 2360-93）《高速试验列车动力车强度及动力学性能规范》（95J 01-L）《高速试验列车动力车强度及动力学性能规范》（95J 01-M）的限定值，这些个常用标准，值得整理）轮重减载率：评定车辆在轮对横向力为零或接近于0的条件下，因一侧车轮严重减载而脱轨的安全性指标。
（同上）倾覆系数：评价车辆在侧向风力、离心力和横向振动惯性力的最不利组合下是否会导致使车辆向一侧倾覆。
（同上）2.车辆运行平稳性及评价指标：Sperling：评定车辆本身的运行品质以及旅客乘坐舒适度，根据振动加速度及其振动频率来衡量，不同类型的振动（横向、垂向、不同频率范围内的振动）得到的W值不同，然后汇总取算术平均得到总的平稳性指标。
《车辆系统动力学》复习题（前八章）（此复习题覆盖大部分试题。
考试范围以课堂讲授内容为准。
）一、概念题1.约束和约束方程（19）2.完整约束和非完整约束（19）3.车轮滑动率（30-31）4.轮胎侧偏角（31）5.轮胎径向变形（31）6.轮胎的滚动阻力系数（40）7.轮胎驱动力系数（50）8.边界层（70）9.压力系数（74）10.风洞的堵塞比（77）11.雷诺数（79）12.空气阻力系数（82-83）13.旋转质量换算系数（88）14.后备驱动力（92）15.驱动附着率和制动附着率（101-102，105）16.驱动效率（103）17.制动效率（105）二、问答题1.将车辆系统动力学分成三个方向（纵向、横向、垂向）分别研究的依据和缺陷是什么？（5）2.车辆动力学研究中运动方程的建立方法有哪几类？（17-18）3.多体动力学的研究方法有哪几种？（23-24）4.轮胎坐标系是如何定义的？何谓轮胎六分力？（30）5.从新倍力公司不同时期轮胎产品的研发目标介绍现代车辆对轮胎性能要求。
（33-34 图3-6）6.轮胎模型是如何分类的？（34-35）7.简单介绍轮胎幂指数模型的原理和特点。
（35-36）8.简单介绍“魔术公式”轮胎模型及其形式，模型的特点是什么？（36-37）9.车轮滚动阻力包括那些阻力分量？轮胎滚动阻力指的是什么？（38）10.轮胎的“驻波现象”是如何形成的？对轮胎的使用有哪些危害？（39）11.简单分析轮胎滚动阻力系数的影响因素。
（41-42载荷气压车速结构）12.画图说明轮胎驱动力系数与车轮滑转率之间的关系。
（50）13.推导并解释Julien的驱动力与充气轮胎滑转率关系的理论模型。
（52-54）14.推导解释轮胎“刷子模型”纵向力的分析过程。
（56-58）15.轮胎的垂向刚度分为哪三种？（59）轮胎滚动动刚度的影响因素有哪些？是如何影响的？（61车速结构气压）16.结合某斜交轮胎和子午线轮胎的垂向加速度频率响应特性分析二者的振动特性。
车辆系统动力学复习题1．何谓系统动力学？系统动力学研究的任务是什么？2．车辆系统动力学研究的内容和范围有哪些？3．车辆系统动力学涉及哪些理论基础？4．何谓多体系统动力学？多刚体系统动力学与多柔体系统动力学各有何特点？采用质量-弹簧-阻尼振动模型和多体系统模型研究车辆动力学问题各有何特点？5．简述车辆建模的目。
6．期望的车辆特性是什么？如何来评价？7．何谓轮胎侧偏角？何谓轮胎侧偏刚度？影响轮胎侧偏的因素有哪些？8．何谓轮胎模型？根据车辆动力学研究内容的不同，轮胎模型可分为哪几种？整车建模中对轮胎模型需考虑的因素有哪些？9．简述轮胎噪声产生的机理。
10．车辆空气动力学研究的主要内容有哪些？车辆的空气阻力有哪些？产生的原因是什么？试分析空气动力对车辆性能的影响。
汽车空气动力学装置有那些？11．简述风洞试验的特点？12．车辆的制动性能主要由哪三个方面评价？试分析汽车制动跑偏的原因。
13．车辆动力传动系统由哪几部分组成？在激励作用下通常会产生何种振动？标出图示车辆简化扭振系统各部分名称？并说明其主要激振源？14．写出货车动力传动系统动力学方程，并写出刚度阵等。
15．路面输入模型有几种？各有何特点？写出各自的表达式？16．在整车虚拟仿真中常用的一些典型的特殊路面有哪些？各有何特点？17．简述最新的舒适性评价标准。
18．车辆的平顺性是如何测量的？19．车辆典型的共振频率范围通常是多少？20．车辆行驶动力学模型是如何简化的？试写出1/4、1/2和整车系统垂直振动的微分方程式，并写成矩阵的形式。
21．车辆悬架系统的性能一般用哪3个基本参数进行定量评价？各对车辆行驶性能有何影响？22．被动悬架存在的问题是什么？半主动悬架和主动悬架的工作原理是什么？写出其系统运动方程。
23．操纵性能的总体目标和期望的车辆操纵特性是什么？24．基本操纵模型假设和存在最大问题是什么？25．车辆操纵特性分析一般进行哪三种分析？其内容是什么？26．何谓中性转向、不足转向和过多转向？各有何特点？27．利用拉格朗日方程推导平面3自由度和5自由度汽车振动模型的运动方程，并写成矩阵形式。
5车辆操纵稳定性汽车操纵稳定性的定义：在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
意义：操纵方便性、高速安全性行驶方向：直线、转弯干扰：路不平、侧风、货物或乘客偏载汽车系统坐标系及运动形式汽车操纵稳定性输入、输出输入：转向盘角度输入。
响应：时域响应、频域响应。
汽车时域响应分为稳态响应和瞬态响应。
1、转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应：等速直线行驶，急剧转动转向盘，然后维持转角不变，即对汽车施以转向盘角阶跃输入，汽车经短暂的过渡过程后进入等速圆周行驶工况。
2、转向盘角阶跃输入下的瞬态响应：等速直线行驶和等速圆周行驶两个稳态运动之间的过渡过程所对应的瞬间运动响应。
稳态响应特性分类：不足转向、中性转向、过度转向。
转向盘保持一个固定转角不变，缓慢加速或以不同车速等速行驶时，不足转向的汽车转向半径逐渐增大，中性转向的汽车转向半径不变，而过度转向的汽车转向半径逐渐减小。
驾驶员---汽车闭环系统汽车时域响应：把汽车作为开环控制系统的控制特性。
驾驶员－汽车系统闭环控制系统：在汽车行驶过程中，驾驶员根据需要，操纵转向盘使汽车做转向运动。
路面的凹凸不平、侧风、偏载等干扰因素会影响汽车的行驶。
驾驶员则根据道路、交通等情况，通过眼、手及身体感知的汽车运动状况（输出参数），经过头脑的分析、判断（反馈），修正其对转向盘的操纵。
如此不断地反复循环，使汽车能稳定行驶。
汽车操纵稳定性的评价方法1、客观评价法：通过道路试验，用测试仪器测量转向时的汽车系统的物理参数。
试验项目：(1)、蛇形试验：评价汽车的随动性、收敛性、方向操纵轻便性和事故可避性等。
(2)、响应试验(转向盘转角阶跃输入)转向瞬态：评价汽车的动态特性。
(3)、转向瞬态响应试验(转向盘转角脉冲输入)：评价汽车的动态特性。
(4)、转向回正性能试验：评价汽车从曲线行驶自行回复到直线行驶的过渡过程和能力。
2006.61.简要按形成原因汽车空气阻力怎么分类？简单概述各种阻力的形成。
(P82）汽车空气阻力分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力以及摩擦阻力；1）形状阻力占压差阻力的大部分,主要与边界层流态和车身后的流体分离产生的尾涡有关；2）干扰阻力是由于车身表面凸起物、凹坑和车轮等局部的影响着气流的流动而引起的空气阻力；3）内循环阻力是流经车身内部的气流对通道的作用以及流动中的能量损耗产生的；4)诱导阻力是在侧面由下向上的气流形成的涡流的作用下,车顶上面的气流在后背向下偏转,产生的实际升力中一向后的水平分力；5）摩擦阻力是由于空气粘性使其在车身表面产生的切向力.2.简述汽车的楔形造型在空气动力特性方面的特点。
1）前端低矮，进入底部的空气量少,底部产生的空气阻力小；2）发动机罩与前风窗交接处转折平缓，产生的空气阻力小;3）后端上缘的尖棱,使得诱导阻力较小;4)前低后高，‘翼形’迎角小，使空气升力小;5）侧视轮廓图前小后大，气压中心偏后，空气动力稳定性好。
3.假设某电动汽车的质心位置在前后轮轴中间位置，且前后车轮的侧片刚度相同,电池组放在中间质心位置，试问该车稳态转向特性类型属于哪一类?在以下三种情况下,该车的稳态转向也行会如何变化？1）将电池组移到前轴放置;2）将电池组移到后轴放置；3）将电池组分为两部分（质量相等），分别放在前后轴上.根据稳定性因数公式该车稳态转向特性属于中性转向。
1）电池组移至前轴上放置,质心前移，变为不足转向；2）将电池组移到后轴上放置，质心后移,变为过多转向;3）质心位置不变，仍为中性转向。
4.什么是被动悬架、半主动悬架、主动悬架？说明采用天棚阻尼的可控悬架属于哪一类悬架及其理由。
被动悬架是悬挂刚度和阻尼系数都不可调节的传统悬架;半主动悬架的阻尼系数可自动控制，无需力发生器,受减振器原理限制，不能实现最优力控制规律;主动悬架的悬架力可自动控制,需要增设力发生器,理论上可实现最优力控制规律.采用天棚阻尼的可控悬架属于主动悬架，因为其天棚阻尼是可调节的，同时具有自动控制悬架力的力发生器。
1. 简要给出完整约束与非完整约束的概念2-23,24,25,1)、约束与约束方程一般的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。
2）、完整约束与非完整约束如果约束方程只是系统位形及时间的解析方程，则这种约束称为完整约束。
完整约束方程的一般形式为：式中，qi为描述系统位形的广义坐标(i=1，2，…，n)；n为广义坐标个数；m为完整约束方程个数；t为时间。
如果约束方程是不可积分的微分方程，这种约束就称为非完整约束。
一阶非完整约束方程的一般形式为：式中，qi为描述系统位形的广义坐（i = 1, 2, …,n）；为广义坐标对时间的一阶与数；n为广义坐标个数；m为系统中非完整约束方程个数；t为时间。
2. 解释滑动率的概念3-7,81.滑动率S车轮滑动率表示车轮相对于纯滚动（或纯滑动）状态的偏离程度，是影响轮胎产生纵向力的一个重要因素。
为了使其总为正值，可将驱动和被驱动两种情况分开考虑。
驱动工况时称为滑转率；被驱动（包括制动，常以下标b以示区别）时称为滑移率，二者统称为车轮的滑动率。
参照图3-2，若车轮的滚动半径为rd，轮心前进速度(等于车辆行驶速度)为uw，车轮角速度为ω，则车轮滑动率s定义如下：车轮的滑动率数值在0~1之间变化。
当车轮作纯滚动时，即uw=rd ω，此时s=0；当被驱动轮处于纯滑动状态时，s=1。
3. 轮胎模型中表达的输入量和输出量有哪些？3-22,23轮胎模型描述了轮胎六分力与车轮运动参数之间的数学关系，即轮胎在特定工作条件下的输入和输出之间的关系，如图3-7所示。
根据车辆动力学研究内容的不同，轮胎模型可分为：(1)轮胎纵滑模型主要用于预测车辆在驱动和制动工况时的纵向力。
(2)轮胎侧偏模型和侧倾模型主要用于预测轮胎的侧向力和回正力矩，评价转向工况下低频转角输入响应。
(3)轮胎垂向振动模型主要用于高频垂向振动的评价，并考虑轮胎的包容特性（包含刚性滤波和弹性滤波特性）。
4. 写出几种典型的TCS控制方式6-60,61,62，6-66?从理论上讲，汽车驱动轮滑转是由于驱动力矩超过了轮胎与路面间的附着极限，所以合理地减小汽车发动机扭矩或动力传动中任何一环的传递扭矩都可以实现驱动防滑控制的目的，因此可以通过许多途径来实现牵引力控制，如发动机管理、控制离合器、改变到驱动轮的传动比、控制防滑差速器以及主动制动干涉等。
这些方法各有优缺点，实际应用中往往采用多种方法进行联合控制，目前应用最为广泛的是发动机扭矩控制与驱动轮制动控制的联合控制方式。
5.请画出汽车底盘控制系统与车辆动力学的关系。
传统车辆动力学主要包括那三个方面的动力学研究？它们主要研究内容是什么？1-15,1-26,1-31,32,33,1-34.35.36.37.38,1-39.40图1-1 底盘控制系统与车辆动力学关系示意图长期以来，人们一直在很大程度上习惯按纵向、垂向和横向分别独立研究车辆动力学问题；而实际中的车辆同时会受到三个方向的输入，各方向所表现的运动响应特性必然是相互作用、相互耦合的（图1-1）。
纵向动力学：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两大部分。
行驶动力学：与车辆行驶动力学有关的主要性能及参数如图1-2所示。
在有限的悬架工作空间内，设计人员必须为驾驶员和乘客提供良好的乘坐舒适性、良好的车身姿态，以及对车轮动载荷的合理控制。
行驶动力学研究中的首要问题是建立考虑悬架特性在内的车辆动力学模型，而分析这些动力学问题的最简单的数学模型应该是具有七自由度的整车系统模型。
随着功能愈来愈强大的多体动力学仿真软件的普及应用，包括衬套等复杂细节在内的车辆模型也可以方便地得到。
操纵动力学：在车辆动力学研究中，操纵动力学的内容最为丰富，将在第三篇中加以介绍。
由于轮胎的重要性，因此操纵动力学建模中必须要与轮胎模型精度相吻合，否则建立的操纵模型将失去意义。
分析车辆操纵特性可以从最基本的两自由度车辆模型人手，该模型中，车辆向前的速度被假定为恒定的，而两个变量分别是车辆的侧向速度和横摆速度。
虽然基本模型看似简单，但它为操纵性能分析提供了十分重要的基础。
在线性范围内，两自由度模型的预估精度可能会达到70％以上。
操纵动力学的研究范围分为三个区域：线性域：侧向加速度约小于0.4g时，通常意味着车辆在高附着路面作小转向运动；非线性域：在超过线性域且小于极限侧向加速度(约为0.8g)范围内；非线性联合工况：通常指车辆在转弯制动或转弯加速时的情况。
6. 画出汽车平顺性分析的七自由度模型? 并列出这七个自由度?二-62?63? 二-68,69,70首先从七自由度车辆模型开始介绍，如图11-1所示。
假定车身是一个刚体，当车辆在水平面做匀速直线运动时。
车身具有上下跳动、俯仰、侧倾三个自由度；两个前轮分别具有垂向运动的自由度；剩下的两个自由度是表示独立悬架的两个后轮垂向运动(或非独立悬架中后轴的垂向跳动和侧倾转动)。
7.论述传动系扭转振动分析的建模方法、模型参数的获取和激振力矩确定的一般方法？自由振动分析的目的是什么？强迫振动分析的目的是什么？7-18？1）首先分析扭振系统的激振源，2）然后简化动力传动系统的扭振系统，建立动力传动系统的当量扭振模型，3）对系统的固有频率和振型进行分析，确定系统的共振转速，4）分析在稳态工况下传动系统各轴段由于发动机周期性激振转矩引起的载荷变化特征。
1．自由振动分析的目的：取得扭振系统的固有频率和振型；2．强迫振动分析的目的：进行发动机周期性的激振转矩使传动系统产生受迫振动，从而传动系统各轴段引起载荷的周期性变化的分析。
8.写出轮胎模型“魔术模型”中纵向力、侧向力和回正力矩的公式，并解释公式中各个物理量的含义及该模型的特点。
3-30,31,32“魔术公式”轮胎模型“魔术公式”轮胎模型(Magic Formula TireModel)由Pacejka教授提出，它以三角函数组合的形式来拟合轮胎试验数据，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，故称为“魔术公式”。
其形式如下：y= Dsin{Carctan[Bx - E(Bx-arctanBx)]} (3-8)式中，y可以是纵向力、侧向力或回正力矩，而自变量x可以在不同的情况下分别表示轮胎侧偏角或纵向滑移率。
“魔术公式”轮胎模型的特点是：1)用一套公式可以表达出轮胎的各向力学特性，统一性强，编程方便，需拟合参数较少，且各个参数都有明确的物理意义，容易确定其初值。
2)无论对侧向力、纵向力还是回正力矩，拟合精度都比较高。
3)由于“魔术公式”为非线性函数，参数的拟合较困难，有些参数与垂直载荷的关系也是非线性的，因此计算量较大。
4)C值的变化对拟合的误差影响较大。
5)不能很好地拟合小侧偏情况下轮胎的侧偏特性。
9.轮胎的滚动阻尼由那些部分组成？各部分在总阻尼中的权重？滚动车轮产生的所有阻力被定义为车轮滚动阻力，主要包括轮胎滚动阻力分量、道路阻力分量和轮胎侧偏阻力分量。
其中，轮胎侧偏阻力分量是由轮胎的侧向载荷使轮胎侧偏而产生的附加轮胎纵向阻力。
由不平路面、塑性路面和湿路面等道路情况引起的附加阻力称为道路阻力分量。
此外，除了由轴承摩擦和轮胎与地面相对滑动造成的摩擦阻力外，胎内气流流动以及转动的轮胎对外部空气造成的风扇效应都会引起轮胎的滚动阻力，但均为次要影响因素，因此通常它们包含于车轮阻力中，并不单独列出。
根据作用机理的不同，轮胎滚动阻力还可以进一步分解为弹性迟滞阻力、摩擦阻力和风扇效应阻力，10.路面输入模型有几种? 并写出其数学表达式?二-34,39,45,4611.车辆悬架系统性能定量评价指标有哪些参数? 并简述各参数的作用? 三-116,117,118舒适性？一、侧倾转向系数当车身发生倾倾时，会在前轴或后轴上分别产生附加的转向角δfФ和δrФ，与车身侧倾角Ф的关系分别如下：对于前轴，前轮转向角必须包括附加侧倾转向角δfФ和由转向系统产生的转向角δfs中(即δf=δfs+δfФ)。
因此，对前轮胎侧偏角的计算中需加以考虑，即：而前轮的横摆角速度则为对作用为非转向轮的后轮而言，转向角δr仅由车身侧倾转向角Ф引起，因而后轮轮胎侧偏角为：二、侧倾外倾系数由车身侧倾角Ф产生的附加车轮外倾角γФ为：当γФ较小时，通常认为它与所产生的轮胎侧向力Fyγ呈线性关系，即：式中，Cγ为常数，称为“侧倾外倾刚度”。
在车轮动能的计算中应注意，由车身侧倾引起的车轮外倾既影响车轮的平动动能，又影响其转动动能。
三、侧倾侧向偏移系数若将由车身侧倾角Ф引起的轮胎侧向偏移yФ表示为：则在轮胎侧向力计算中就应考虑由此导致的侧偏角的变化，修正后的轮胎侧偏角为：由此可见，对车轮质心侧向速度的修正计算出自两个方面：一是来自于由车身侧倾引起的轮胎侧向偏移速度项；二是由侧倾外倾所引起的附加项（其中rd为车轮半径）。
于是，车轮质心处总的附加侧向速度为：以上悬架系数能够以下述两种方式影响系统的运动响应。
首先，引起的车轮定位变化会在接地印迹处产生附加的侧向力或横摆力矩；其次，它们可以改变车轮质心的平移速度和转动速度，从而影响系统的动能。
12.车辆操纵特性分析的主要对那些特性进行分析，分别代表那种行驶工况？简单阐述这三种分析的目的？三-26,主要对表征车辆操纵特性的稳态响应、稳定性和频率响应进行分析。
实际上，这三种分析分别代表了三种不同的行驶工况，因此，建立数值解与其相应的实际应用间的关系将十分重要。
(1) 稳态响应分析指一种稳定的转弯状态。
但是，稳态响应特性非常重要，因为它代表了车辆的基本操纵性能，并被作为一个公认的标准操纵性能试验方法。
重视稳态分析的关键理由：1)在转向试验场进行的实车试验中，稳态圆周转向试验相对简单，而且试验成本低。
2)不足转向与过多转向的概念在瞬态特性分析中仍将继续使用。
(2) 稳定性分析指没有转向角输入的直线行驶状态。
实际中，通常指高速公路上以中、高速直线行驶的情况。
稳定性响应是指在直线行驶条件下，车辆持续受到小的干扰，如风的扰动或不平路面的激励，使其偏离本身平衡状态的程度。
当然设计者总是希望车辆能够保持其稳定性，也就是期望车辆在受到干扰之后能恢复其本身平衡状态的能力(3)频率响应分析指车辆在转向角为正弦输入下的响应。
很显然，实际中没有与之直接对应的情况，因而这不代表实际驾驶情况。
然而，它代表了车辆对转向盘角输入的一般动态响应特征。
要充分理解频率响应的意义，首先需了解傅里叶分析和线性动力学系统。
对这个问题可简要介绍：现实中的输人大部分能被分解为不同频率的正弦波；频率响应函数为系统提供了对各种不同频率成分响应的完整描述；最后的输出实际上就是这些响应的线性叠加。
