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| 內容簡介： |
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本书是江苏省高等学校重点教材。本书先简单介绍了汽车动力学的整体情况，然后系统分析了轮胎力学特性和汽车驱动动力学、制动动力学、操纵动力学、乘载动力学与侧倾动力学，并在分析中对汽车各项使用性能的评价指标和方法进行了讲解，同时结合课程教学重点和难点内容，提供了大量有针对性的例题和部分MATLAB仿真源程序代码。考虑到新能源汽车的快速发展，本书在部分章节还介绍了与电动汽车动力学有关的内容。本书可作为普通高等院校汽车相关专业的本科生及研究生教材，也可作为企业、研究院所从事汽车设计、试验的工程技术人员的参考书。
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前言第1章绪论11.1汽车动力学的发展历程11.2汽车动力学的研究内容31.3车辆坐标系及术语41.4汽车动力学的发展趋势61.5本课程的学习方法7习题8参考文献8第2章地面轮胎力学102.1作用在轮胎上的力和力矩102.2滚动阻力112.2.1滚动阻力的形成机制112.2.2滚动阻力的影响因素122.2.3滚动阻力对车辆性能的影响152.3轮胎附着力162.3.1轮胎附着力的产生机理162.3.2轮胎纵向滑动率172.3.3附着系数172.3.4轮胎附着力的影响因素182.3.5附着系数对车辆性能的影响192.4轮胎侧偏力202.4.1轮胎侧偏力的定义202.4.2轮胎侧偏角的定义202.4.3侧偏刚度的定义212.4.4侧偏刚度的影响因素212.4.5侧偏刚度对车辆性能的影响232.5轮胎回正力矩242.5.1回正力矩的形成机理242.5.2回正力矩的影响因素242.5.3回正力矩对车辆性能的影响262.6纵向/侧向滑动复合工况下轮胎的特性262.6.1轮胎的复合滑动特性262.6.2轮胎复合滑动特性的影响因素272.6.3轮胎复合滑动特性对车辆性能的影响272.7轮胎的振动特性272.7.1轮胎垂向刚度272.7.2轮胎垂直振动的力学模型292.7.3轮胎振动对汽车性能的影响292.8轮胎力学模型302.8.1轮胎理论模型312.8.2“魔术公式”轮胎模型332.8.3幂指数统一轮胎模型35习题37参考文献37附录38第3章汽车驱动动力学403.1汽车的驱动力403.1.1汽车动力装置的工作特性403.1.2汽车传动装置的工作特性423.1.3汽车驱动力图433.2汽车的行驶阻力453.3基于动力装置特性的汽车动力性能分析483.3.1汽车行驶方程式483.3.2汽车驱动力-行驶阻力平衡图483.3.3汽车功率的平衡493.3.4汽车动力性指标503.4基于轮胎附着力的汽车动力性能分析523.4.1汽车行驶的附着条件523.4.2汽车的地面法向反作用力523.4.3作用在驱动轮上的地面切向作用力533.4.4汽车动力性指标的计算543.5汽车能耗经济性603.5.1汽车能耗经济性的评价指标603.5.2传统汽车燃料经济性的计算623.5.3电动汽车能耗经济性的计算663.6汽车动力装置与传动系统的匹配67习题68参考文献69附录70第4章汽车制动动力学734.1制动时车轮的受力734.1.1地面制动力734.1.2制动器制动力734.1.3制动器制动力、地面制动力及附着力之间的关系734.2前、后制动器制动力的比例关系744.2.1制动时前、后轮的地面法向反作用力744.2.2理想的前、后轮制动器制动力分配曲线754.2.3具有固定比值的前、后制动器制动力及同步附着系数764.3汽车在各种路面上制动过程的分析774.3.1f线组与r线组774.3.2制动过程分析784.3.3电动汽车复合制动分析804.4制动器制动力分配合理性的评价824.4.1利用附着系数824.4.2制动效率834.5汽车制动效能分析844.5.1制动减速度844.5.2制动距离844.5.3制动效能的恒定性884.6制动时汽车的方向稳定性894.6.1制动跑偏894.6.2制动侧滑904.7汽车制动法规的要求904.7.1对制动性能的要求904.7.2对制动力分配的要求914.8汽车防抱制动系统93习题95参考文献95附录96第5章汽车操纵动力学985.1轮胎无侧偏时的汽车转向运动学985.2轮胎有侧偏时的汽车转向运动学995.3汽车稳态转向分析1005.3.1汽车转向时的受力分析1005.3.2汽车的稳态转向特性评价指标1015.3.3汽车的稳态转向响应1035.4汽车瞬态转向分析1055.4.1汽车操纵动力学方程1055.4.2汽车瞬态转向特性1075.5汽车转向特性的主要影响因素1105.6汽车操纵动力学性能的评价1155.6.1汽车操纵稳定性的定义1155.6.2人-汽车闭环系统操纵稳定性1155.6.3汽车操纵稳定性试验评价方法116习题118参考文献119附录120第6章汽车乘载动力学1226.1路面不平度1226.1.1路面不平度的空间频率功率谱密度1226.1.2路面不平度的时间频率功率谱密度1246.2汽车垂向振动系统的简化1266.3四分之一汽车系统的振动1286.3.1运动方程与振型分析1286.3.2四分之一汽车系统的传递特性1306.3.3汽车平顺性分析1316.4双轴汽车的振动1366.4.1运动方程与振型分析1366.4.2双轴车辆的“轴距滤波”效应1396.4.3双轴车辆随机振动分析1426.5汽车乘载动力学性能的评价1436.5.1人体对振动的反应1436.5.2汽车平顺性的评价方法145习题148参考文献148附录149第7章汽车侧倾动力学1587.1侧倾几何学1587.1.1侧倾中心1587.1.2侧倾轴线1597.2车身侧倾变形与受力分析1607.2.1悬架的线刚度1607.2.2悬架的侧倾角刚度1617.2.3侧倾力矩1617.2.4车身侧倾角1637.3车辆转弯侧倾时的载荷转移1637.4侧倾外倾和侧倾转向1657.4.1侧倾外倾1657.4.2侧倾转向1667.5单自由度汽车侧倾动力学分析1677.6三自由度汽车侧倾动力学分析1697.7汽车侧翻1737.7.1刚性汽车的准静态侧翻1737.7.2带悬架汽车的准静态侧翻1747.7.3汽车的瞬态侧翻176习题177参考文献178附录179
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汽车动力学是一门研究汽车运动与受力之间关系的工程科学，可为汽车产品设计、评价及新技术研发提供理论指导。目前，我国高校开设的汽车动力学相关课程主要有面向本科生的“汽车理论”和面向研究生的“汽车系统动力学”。前者一般按照汽车性能指标—分析计算—研究前沿的框架组织和安排各章节内容，介绍汽车行驶的基本理论；后者侧重于从动力学控制的角度，对汽车新技术进行理论分析。为了培养学生在汽车动力学方面的思维能力，编者结合教学和科研经验并参阅国内外相关教材，编写了这本适合48~56学时教学使用的动力学基础教材。全书共分7章：第1章概述了汽车动力学发展历程、研究内容，车辆坐标系及术语，汽车动力学的发展趋势和学习方法；第2章分析了轮胎各种力学特性的产生机理及影响因素，并介绍了常用轮胎力学模型；第3章分析了汽车驱动过程中驱动力、行驶阻力、汽车动力性和能耗经济性、动力装置与传动系统的参数匹配；第4章分析了汽车制动过程中轮胎受力、前后制动器制动力比例关系、汽车在各种路面上制动过程、制动力分配合理性评价、制动性能及法规要求、防抱制动系统；第5章分析了汽车转向运动学、汽车稳态/瞬态转向特性及影响因素、汽车操纵稳定性的评价；第6章分析了路面不平度、汽车垂向振动模型及振动情况、汽车乘载动力学性能的评价；第7章分析了汽车侧倾外倾、侧倾转向和侧翻等汽车侧倾动力学内容。各学校可根据教学计划，有选择性地安排授课内容。为了便于教学，本书第2章~第7章在内容编排上体现了汽车系统物理建模—理论研究—仿真分析—性能指标的编写思路；采用理论与应用相结合的方式，设置了部分例题，以加深学生对教材重点、难点内容的理解；提供了MATLAB编程仿真实例，使学生能够“学中做”和“做中学”，对汽车动力学的理论分析和工程应用有更加直接的体会。在部分章节中还增加了纯电动汽车动力学相关内容，以适应新能源汽车发展趋势。本书由吕红明任主编，陈庆樟和沈辉任副主编，具体分工如下：由盐城工学院吕红明编写第1章和第7章，由南京工程学院杨雪梅编写第2章，由常熟理工学院陈庆樟编写第3章，由扬州大学沈辉编写第4章，由盐城工学院郑竹安、刘绍娜分别编写第5章和第6章。本书部分内容融入了国家自然科学基金项目（51875494）和江苏高校“青蓝工程”项目的研究成果，本书的出版还得到了江苏省高等学校重点教材（编号：2021-2-207）和盐城工学院教材出版基金的支持，在此表示感谢。在本书编写过程中参考了国内外大量的文献资料，限于篇幅不能一一列出，在此谨向原作者表示真挚的感谢。限于作者水平，书中疏漏和不妥之处在所难免，敬请读者和同行给予批评指正。编者
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