汽车动力学学习总结(3)
发布时间:2021-06-06
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右两侧以完全相同的方式运动。
在高频路面激励下,车辆所受的激励实际上大多只涉及到车轮跳动,对车身运动影响甚
微,这样车身左右两边的运动就可以忽略。
结合单轮车辆模型的运动方程对整车进行分析
1= 0 1 1 2 1 2
2= 1 2 + 1 2
为悬架弹簧刚度; 为轮胎等效刚度; 为悬架阻尼系数
通过分析可知,悬架系统各项性能要求相互冲突和矛盾,而车辆又被要求在各种不同的行驶工况下工作则可调减振和变刚度弹簧等技术逐渐运用在汽车悬架中,主动悬架的控制也逐渐在被研究。
4操纵动力学
作用于车辆的外力和外力矩有两种,即轮胎力和空气动力。当车辆在静止的空气中作直线运动时,主要受到空气阻力、升力和俯仰力矩的作用。由于这些力和力矩的作用,车辆前后轴的载荷将发生变化,从而影响车辆的操纵稳定性。而在这过程中,轮胎主要受到纵向、侧向以及垂向三个方向的力和力矩,轮胎的纵向力使车辆加速或减速,轮胎侧向力的作用是使车辆转弯,单个轮胎在转弯时会产生回正力矩并通过转向盘反馈给驾驶员。
通过两自由度操纵模型的运动方程对车辆进行稳态响应分析、稳定性分析和频率响应分析。稳态响应分析是让车辆的前进速度和转向角度均为定值,从而使车辆以固定的转弯半径行驶。稳定性分析是指在直线行驶条件下,分析车辆持续受到的小干扰,如风的扰动或不平路面的激励,其偏离本身平衡状态的程度。频率响应分析是指车辆在转向角为正弦输入下的响应,它代表了车辆对转向盘输入的一般动态响应。
车辆的操纵稳定性能很大程度上取决于前、后轮胎侧向力的平衡。因而,对任何一个有效的操纵动力学模型来说,都应尽可能地考虑影响轮胎侧向力及其平衡的相关因素。显然,其中最重要的因素是轮胎的侧偏刚度和车辆质心的纵向位置。随着车身侧倾转向效应的变化,车辆转向特性也不同程度上受其影响。对独立悬架而言无论是前桥还是后桥,悬架运动对于车轮转向角、车轮外倾角和轮胎接地印迹侧向位移的影响均很重要。
驾驶员在通过转向盘操纵车辆行驶的过程中也会产生振动。一个是转向系统内部的振动,分为车辆前轴的侧倾振动和前轮绕主销的摆振。另外一个是系统外界的激振,其又分为周期性变化激励和偶然离散激励,转向系受到的周期性变化激励可以是由车轮不平衡质量引起的离心惯性力,也可以是由悬架与杆系运动关系不协调产生的激励。偶然离散激励是当车辆直线行驶时,可能受到的侧向阵风或车轮受到路面离散的侧向输入作用,这些偶然的离散激励都会引发车轮的偏转摆振。一种情况是,当外界激励消除后,若系统的阻尼足够大,振动会逐渐衰减,系统表现为通常的有阻尼自由振动。另外一种情况是,当外界激励消除后,振动
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