车辆工程II-第4讲Wheelset Hunting and Bogie Vibration Analysis
车辆系统动力学解析
汽车系统动力学的发展现状 仲鲁泉 2014020326 摘要：汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有汽车在垂直和横向两个方面的动力学内容。介绍车辆动力学建模的基础理论、轮胎力学及汽车空气动力学基础之外，重点介绍了受汽车发动机、传动系统、制动系统影响的驱动动力学和制动动力学，以及行驶动力学和操纵动力学内容。本文主要讲述的是通过对轮胎和悬架的系统动力学研究，来探究汽车系统动力学的发展现状。 关键词：轮胎；悬架；系统动力学;现状 0 前言 汽车系统动力学是讨论动态系统的数学模型和响应的学科。它是把汽车看做一个动态系统，对其进行研究，讨论数学模型和响应。是研究汽车的力与其汽车运动之间的相互关系，找出汽车的主要性能的内在联系，提出汽车设计参数选取的原则和依据。 车辆动力学是近代发展起来的一门新兴学科。有关车辆行驶振动分析的理论研究，最早可以追溯到100年前。事实上，知道20世纪20年代，人们对车辆行驶中的振动问题才开始有初步的了解；到20世纪30年代，英国的Lanchester、美国的Olley、法国的Broulhiet开始了车辆独立悬架的研究，并对转向运动学和悬架运动学对车辆性能的影响进行了分析。开始出现有关转向、稳定性、悬架方面的文章。同时，人们对轮胎侧向动力学的重要性也开始有所认识。在过去的70多年中，车辆动力学在理论和实际应用方面也都取得了很多成就。在新车型的设计开发中，汽车制造商不仅依靠功能强大的计算机软件，更重要的是具有丰富测试经验和高超主观评价技能的工程师队伍。 在随后的20年中，车辆动力学的进展甚微。进入20世纪50年代，可谓进入了一个车辆操纵动力学发展的“黄金时期”。这期间建立了较为完整的车辆操纵动力学线性域（即侧向加速度约小于0.3g）理论体系。随后有关行驶动力学的进一步发展，是在完善的测量和计算手段出现后才得以实现。人们对车辆动力学理解的进程中，理论和试验两方面因素均发挥了作用。随后的几十年，汽车制造商意识到行驶平顺性和操纵稳定性在汽车产品竞争中的重要作用，因而车辆动力学得以迅速发展。计算机及应用软件的开发，使建模的复杂程度不断提高。
《车辆工程导论》课程论文
《车辆工程导论》课程论文 在经济高速发展，社会飞速进步，人民生活水平日益提高的今天，汽车作为最重要的交通工具，已经逐步成为人们工作生活中无法替代的重要组成部分，发挥着愈来愈重的作用。与此同时汽车工业在国家的经济建设中也就起着经济支柱的重要作用，一方面，汽车的产值及销售在国家的总收入中占有相当大的比重；另一方面，汽车工业发展的同时会带动其他多种相关工业的共同发展，众所周知，一辆汽车的组成需要多种零部件，这就需要多个相关工厂的配合，以保证汽车的正常生产，所以，总的来说，汽车工业是一种综合性的组装工业，与多种相关工业部门息息相关；第三方面，汽车工业也是一种高度技术密集型工业，汽车的生产过程中涉及到许许多多的新技术，新思路，新创造，也就是说，汽车工业同样也带动了一个国家技术的改革与创新。现如今，汽车已远不只是一种机器，一种技术，而是一种文化，一种创造。下面，我将从汽车发展史，汽车构造，汽车发动机，汽车电子，新能源等几个方面总结我的学习成果，谈谈我对汽车的理解。 汽车的发展史可以追溯到1886年，本茨将他研制的单缸、两冲程汽油机装在一辆三轮车上，时速达15km/h，这就是人类历史上第一辆汽车“奔驰1号”，人们便将1886年1月29日这一天内燃机汽车的诞生日。随后，戴姆勒将一台小汽油机装在一辆四轮车上，最高时速16km/h。这辆车被认为是世界上第一辆汽油发动机驱动的四轮汽车。从此以后，汽车产业开始了高速发展，一步步更加走向成熟。 汽车外形的发展是汽车发展史中很重要的一部分，汽车外形由最开始的马车型汽车，典型代表是福特T型有篷车，变为带封闭车身和车门的有“活动房屋”美称的箱型汽车，在这一过程中，人们开始更加注重人机工程学，使汽车内部空间增大，使乘坐更加方便，但其行驶过程中阻力过大，耗用量高的缺点让人们又做了进一步创新，创造了曾经风靡一时的甲壳虫型汽车，使汽车外形向流线型发展，降低了空气阻力，但其内部空间狭小，横向风不稳定，容易跑偏。以致后来人们生产出了船型汽车，以及鱼型汽车，但其也存在着行驶和操纵不稳定及汽车高速行驶时升力过大的问题。60年代开始出现了楔形汽车，它与船型相结合较好地协调了乘坐空间、空气阻力和升力的关系，使实用性与空气动力性较好地结合在一起。人们在对汽车外形的设计中始终坚持降低空气阻力，增强行驶稳定性，增加乘坐舒适性等理念，经过几个世纪的摸索实践设计出了我们如今的现代汽车。 中国汽车工业的起步较晚，旧中国曾有过三次建汽车厂的尝试，但都因为事变、战争的爆发而被迫停产。中国汽车的起跑线严格来说是从1953年7月15日开始的，在那一天，第一汽车制造厂破土动工，并在三年后成功生产出第一辆解放牌CA10型4吨载货汽车。此后我国汽车产业积极健康发展，现在我国已有
车辆系统动力学发展1
汽车系统动力学的发展和现状 摘要：近年来，随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越高的要求，这些要求的实现都与汽车系统动力学相关。汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容。本文通过对汽车系统动力学的的介绍，对这一新兴学科的发展和现状做一阐述。 关键字：汽车系统动力学动力学响应发展历史 Summary：In recent years, with the rapid development of automobile industry, people on the vehicle comfort, reliability and safety are also put forward higher requirements, to achieve these requirements are related to vehicle system dynamics.Vehicle system dynamics is the study of all related to the movement of the car system discipline, it involves the scope is broad, in addition to the effects of dynamic response of vehicle longitudinal motion and its subsystems, and vehicles to and dynamic content crosswise two aspects in the vertical.Based on the vehicle system dynamics is introduced, the development and status of this emerging discipline to do elaborate. Keywords：Dynamics of vehicle system dynamics Dynamic response Development history 0 引言 车辆动力学是近代发展起来的一门新兴学科。有关车辆行驶振动分析的理论研究，最早可以追溯到100年前。事实上，知道20世纪20年代，人们对车辆行驶中的振动问题才开始有初步的了解；到20世纪30年代，英国的Lanchester、美国的Olley、法国的Broulhiet开始了车辆独立悬架的研究，并对转向运动学和悬架运动学对车辆性能的影响进行了分析。开始出现有关转向、稳定性、悬架方面的文章。同时，人们对轮胎侧向动力学的重要性也开始有所认识。 在随后的20年中，车辆动力学的进展甚微。进入20世纪50年代，可谓进入了一个车辆操纵动力学发展的“黄金时期”。这期间建立了较为完整的车辆操纵动力学线性域（即侧向加速度约小于0.3g）理论体系。随后有关行驶动力学的进一步发展，是在完善的测量和计算手段出现后才得以实现。人们对车辆动力学理解的进程中，理论和试验两方面因素均发挥了作用。随后的几十年，汽车制造商意识到行驶平顺性和操纵稳定性在汽车产品竞争中的重要作用，因而车辆动力学得以迅速发展。计算机及应用软件的开发，使建模的复杂程度不断提高。在过去的70多年中，车辆动力学在理论和实际应用方面也都取得了很多成就。在新车型的设计开发中，汽车制造商不仅依靠功能强大的计算机软件，更重要的是具有丰富测试经验和高超主观评价技能的工程师队伍。 传统的车辆动力学研究都是针对被动元件的设计而言，而采用主动控制来改变车辆动态性能的理念，则为车辆动力学开辟了一个崭新的研究领域。在车辆系统动力学研究中，采用“人—车—路”大闭环的概念应该是未来的发展趋势。作为驾驶者，人既起着控
车辆工程概论论文
车辆工程概论 ——期末论文 题目：汽车电子的时代使命和研究方向 姓名：周驰（1352153） 摘要：在当今的数字时代，电子便成为了潮流领导者，汽车方 面也不例外，汽车电子是更是象征着汽车的进步与革新。汽车 电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来 开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认 为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车 市场的重要的有效手段。这也是我最倾向于的研究方向，汽车 的电子化已经成为了一个潮流。 一．汽车的历史 汽车的历史可以追溯到第一次工业革命，英国人瓦特发明了蒸汽机，在几年之后，法陆军工程师古诺制作出了第一辆蒸汽汽车，即蒸汽机驱动的汽车。之后的汽车一直都只是在此基础上稍作改进。直至1838年，英国 发明家亨纳特发明了第一台内燃机点火装置，这是也汽车工业的一次伟大进步，从此汽车走向了内燃机时代。虽然在此之前有过蓄电池驱动的汽车，但并没有很好的发展。以内燃机驱动为原型的汽车才真正代表了一个时 代，1860年，法国工程师莱诺制成了了第一部用电火花点燃煤气的煤气 机。1862，他研制出了二冲程内燃机，之后便出现了四冲程内燃机。1886年，卡尔本茨成功研制三轮汽车，这也被大多数人认为是现代汽车的开始。
同年，戴姆勒也成功研制出第一辆四轮汽车。至此，汽车工业在西方蓬勃发展，随后在汽车的外形，发动机，能源，电子配置等方面都有着不断进步，直至今日。毋庸置疑，在当今的数字时代，电子便成为了潮流领导者，汽车方面也不例外，汽车电子是更是象征着汽车的进步与革新。 二．汽车电子技术的时代 如果说整车是骨骼，发动机是心脏，空气动力学是外表，新能源是血液，汽车实验是机体的调整，营销是舞台。那么汽车电子好比是汽车的神经，控制着汽车的一举一动，如今汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标 志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。这也是我最倾向于的研究方向，汽车的电子化已经成为了一个潮流，据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个 汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。汽车电子的成本也占 到了车辆总成本的绝大部分。 三．汽车电子的类别 按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统 （行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上 网设备等。
结构动力学第二讲
结构的动力特性
k c m ( )y t ( )F t ?承受动力荷载的结构体系的主要物理特性： ?质量m = 结构的惯性；?弹簧k = 结构的刚度；?阻尼器c = 结构的能量耗散. 质量、弹性特性、阻尼特性、外荷载 ?在最简单的单自由度体系模型中，所有特性都假定集结于一个简单的基本动力体系模型内，每一个特性分别由一个具有相应物理特性的元件表示： 数学模型
t y 表征结构动力响应特性的一些固有量称为结构的动力特性，又称自振特性。 定义 结构的动力响应 ?结构的动力特性与结构的质量、刚度、阻尼及其分布有关。
t y 定义 ?结构受外部干扰后发生振动，而在干扰消失后继续振动，这种振动称为结构的自由振动。 ?如果结构在振动过程中不断地受到外部干扰力作用，这种振动称为结构的强迫振动，又称受迫振动。 t y 结构的自由振动与受迫振动
固有频率 ?质点在运动过程中完成一个完整的循环所需要的时间称为周期，单位时间内完成的循环次数称为频率。 ?结构在自由振动时的频率称为结构的自振频率或固有频率。?对大部分工程结构，结构的自振频率的个数与结构的动力自由度数相等。 ?结构的自振频率与结构的质量和刚度有关。 t y T
阻尼 ?结构在振动过程中的能量耗散作用称为阻尼。 ?结构的自由振动会因为阻尼作用而随时间衰减并最终停止。?由于阻尼而使振动衰减的结构系统称为有阻尼系统。?阻尼原因复杂：内摩擦、连接摩擦、周围介质阻力等。y c F D ?等效粘滞阻尼：以阻尼器表示结构阻尼作用： c 为阻尼系数，为质量的速度。y t y T t y T
车辆工程导论1
车辆发动机，以及车辆的电子技术四个方面具体阐述。并表明了在学习完课程后 所产生的感想，表明了自己的努力方向。 关键字：汽车发展史发动机电子技术 汽车作为国家工业化的重要标志，作为人们日常生活最重要的交通工具，在短短的一百 多年时间里，缔造了一个又一个国家崛起和企业巨人的神话。很多人不会想到，当年那个冒 着浓烟，噪声巨大，被人们视为怪物的汽车，现在已成为了技术密集度最高，涉及产业链最 广，创新程度最高的产业。汽车，这个流动的音符，已不只是一个机械，而是一种艺术，一 种生活方式，一种文化。 接下来主要从以下几个方面谈一谈我对汽车的理解： 一、汽车的发展史 汽车的产生可以追溯到蒸汽汽车，不过现代汽车始于1886年德国人卡尔·奔驰研制的第 一辆0.9马力的三轮汽车，以及另一名德国人戴姆勒发明的四轮汽油汽车。从此，汽车开始 改变着整个世界。不过那时的司机坐在震动非常厉害的汽车上，不仅要饱受日晒雨淋和路人 的嘲笑，而且全然没有现在司机的舒服和气派。 在进入了20世纪后，美国的福特公司发明了历史上有名的“T”型车，并首次运用了流 水装配线的大量作业方式。使得汽车成本大减。汽车开始真正走向大众化。 二战以后，世界开始迎来汽车发展的大热潮。汽车迅速从一种实验性的发明转变为关联 产业最广、机械技术波及效果最大的综合性工业。其中尤以日本汽车工业的发展最为引人注 目。价廉物美的日本车迅速占领了世界市场。其所代表的低油耗，实用主义的理念也迅速风 靡。 随着现在各国汽车行业竞争的越发激烈，未来汽车的发展将会越发依赖于最高精尖的电 子技术。如微型电子计算机、无线电通讯、卫星导航等等新技术、新设备和新方法、新材料 将广泛应用于汽车工业中，汽车正在走向自动化和电子化。 二、汽车的外形发展 在外形方面，汽车业走过了翻天覆地的变化。从最早的马车型汽车，到箱型汽车，再到 风靡一时的甲壳虫型汽车，以及后来的船型汽车，鱼型汽车，楔形汽车。车型的发展始终以 降低空气阻力，提高汽车的行驶稳定性，体现以人的舒适和方便为本的人性化思维为主要的
汽车高等动力学讲解
侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风、或者曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿Y轴方向将作用有侧向力F y，相应地在地面上产生地面侧向反作用力F Y，F Y即侧偏力。 侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使F Y没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。 侧偏角：车轮与地面接触印迹的中心线与车轮平面错开一定距离，而且不再与车轮平面平行，车轮印迹中心线跟车轮平面的夹角即为侧偏角。 高宽比：以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽B 之比 H/B×100% 叫高宽比. 附着椭圆：它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。 转向灵敏度：汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。常用输出与输入的比值，如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应，这个比值称为稳态横摆角速度增益，也就是转向灵敏度。（即稳态的横摆角速度与前轮转角之比） 稳定性因数：稳定性因数单位为s2/m2,是表征汽车稳态响应的一个重要参数。 侧倾轴线：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。 侧倾中心：车厢侧倾轴线通过车厢在前，后轴处横断面上的瞬时转动中心，这两个瞬时中心称为侧倾中心。 悬架的侧倾角刚度：悬架的侧倾角刚度是指侧倾时（车轮保持在地面上），单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩。 转向盘力特性：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性。 切向反作用力控制的三种类型：总切向反作用力控制，前后轮间切向力分配比例的控制，内外侧车轮间切向力分配的控制。 侧翻阈值：汽车开始侧翻时所受的侧向加速度称为侧翻阈值。 汽车的平顺性：汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，主要根据乘员的主观感觉的舒适性来评价。 1．汽车的操纵稳定性：是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。 2．汽车的操纵稳定性是汽车主动安全性的重要评价指标。 3．时域响应与频域响应表征汽车的操纵稳定性能。 4.转向盘输入有两种形式：角位移输入和力矩输入。 5.外界干扰输入主要指侧向风和路面不平产生的侧向力。 6.操纵稳定性包含的内容：1）转向盘角阶跃输入下的响应；2）横摆角速度频率响应特性；3）转向盘中间位置操纵稳定性；4）转向半径； 5）转向轻便性；6）直线行驶性能；7）典型行驶工况性能；8）极限行驶能力（安全行驶的极限性能） 7.转向半径：评价汽车机动灵活性的物理量。 8.转向轻便性：评价转动转向盘轻便程度的特性。 9.时域响应：路面不平敏感性和侧向风敏感性。 10.汽车是由若干部件组成的一个物理系统。它是具有惯性、弹性、阻尼的等多动力学的特点，所以它是一个多自由度动力学系统。 11.车辆坐标系：x轴平行于地面指向前方（前进速度），y轴指向驾驶员的左侧（俯仰角速度），z轴通过质心指向上方（横摆角速度） 12.汽车时域响应可分为不随时间变化的稳态响应和随时间变化的瞬态响应。 13.汽车转向特性的分为:不足转向、中性转向、过多转向。
西南交大专升本专业概论车辆工程类作业
西南交大专升本专业概论车辆工程类作业
西南交《专业概论（车辆工程类）》离线作业 主观题(（共10道小题，没小题10分） 1. 车辆工程专业概论主要学习内容是什么？ 答：本专业学习主要包括以下八大方面： 车体；连接、缓冲装置；走行部（转向架）；牵引传动技术；牵引系统控制；制动装置；网络控制系统；车辆装备；车辆制造、应用与管理。 1. 车体 车体是容纳运输对象的地方，又是安装与连接车辆其它组成部分的基础； 车辆车体主要以钢结构为主，当前铝合金、不锈钢材料的车体也得到广泛的应用。 学习重点：车体结构形式、轻量化、材料、防腐。 2. 连接、缓冲装置 列车由单个车辆需要借助连接装置形成。 近代铁路车辆的连接装置多为各种形式的自动车钩，这种车钩后部的钩尾框中装有能够贮存和吸收机械能的缓冲装置，以缓解列车的冲动。 学习重点：车钩、缓冲器形式、振动能量贮存和吸收、安全与可靠性能。 3. 走行部（转向架） 引导车辆沿钢轨行驶，产生列车牵引力和制动力，承受来自车体及线路的各种载荷，并缓和来自轨道和车体的各种动作用力，保证车辆运行平稳和安全。 学习重点：结构、粘着牵引力产生、动力学性能、平稳性和安全性能。 4. 牵引传动技术 学习重点：系统构成、相关部件结构、工作原理、特性。 5. 牵引系统控制 利用现代控制理论的控制方法，使得牵引电机的能够提供满足轮轨粘着需要转速和扭矩，控制列车的运行速度和牵引功率，同时实现列车的电制动。 学习重点：控制方法、原理、技术。 6. 制动装置 它是保证列车准确停车及安全运行的重要设备。 对于列车来说，设置在机车的制动装置为了解决列车制动的控制和机车本身的制动，而列车的制动力主要来自设置在车辆上的制动装置。 学习重点：制动方式、能力、效果。 7. 网络控制系统 网络控制系统集检测、控制、信息管理于一体，协调牵引、制动、辅助供电、旅客信息以及车门、空调等各子系统，是高速列车的“神经中枢”。 学习重点：网络结构形式、构成、主要设备，应用。 8. 车辆装备 为运输对象提供良好服务而设置与车内的固定的附属装置。如：车辆电气设备、给水卫生系统、取暖、通风、空调设备、座席、卧铺、行李架装置等。 为保障车辆运行安全的各类安全检测设备。如车辆运行状态自动记录设备、车辆轴温自动报警装置等。 学习重点：设备结构、原理、使用方法、特点。 9. 轨道车辆制造、应用与管理 轨道车辆设计、制造工艺、制造设备、质量控制手段、轨道车辆检修技术、应用与管理技术和手段。
车辆系统动力学-复习提纲
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3-7,8 1.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：
西南交大专升本《专业概论(车辆工程类)》作业
西南交《专业概论（车辆工程类）》离线作业 主观题(（共10道小题，没小题10分） 1.车辆工程专业概论主要学习内容是什么？ 答：本专业学习主要包括以下八大方面： 车体；连接、缓冲装置；走行部（转向架）；牵引传动技术；牵引系统控制；制动装置；网络控制系统；车辆装备；车辆制造、应用与管理。 1. 车体 车体是容纳运输对象的地方，又是安装与连接车辆其他组成部分的基础； 车辆车体主要以钢结构为主，目前铝合金、不锈钢材料的车体也得到广泛的应用。 学习重点：车体结构形式、轻量化、材料、防腐。 2. 连接、缓冲装置 列车由单个车辆需要借助连接装置形成。 近代铁路车辆的连接装置多为各种形式的自动车钩，这种车钩后部的钩尾框中装有能够贮存和吸收机械能的缓冲装置，以缓解列车的冲动。 学习重点：车钩、缓冲器形式、振动能量贮存和吸收、安全与可靠性能。 3. 走行部（转向架） 引导车辆沿钢轨行驶，产生列车牵引力和制动力，承受来自车体及线路的各种载荷，并缓和来自轨道和车体的各种动作用力，保证车辆运行平稳和安全。 学习重点：结构、粘着牵引力产生、动力学性能、平稳性和安全性能。 4. 牵引传动技术 学习重点：系统构成、相关部件结构、工作原理、特性。 5. 牵引系统控制 利用现代控制理论的控制方法，使得牵引电机的能够提供满足轮轨粘着需要转速和扭矩，控制列车的运行速度和牵引功率，同时实现列车的电制动。 学习重点：控制方法、原理、技术。 6. 制动装置 它是保证列车准确停车及安全运行的重要设备。 对于列车来说，设置在机车的制动装置为了解决列车制动的控制和机车本身的制动，而列车的制动力主要来自设置在车辆上的制动装置。 学习重点：制动方式、能力、效果。 7. 网络控制系统 网络控制系统集检测、控制、信息管理于一体，协调牵引、制动、辅助供电、旅客信息以及车门、空调等各子系统，是高速列车的“神经中枢”。 学习重点：网络结构形式、构成、主要设备，应用。 8. 车辆装备 为运输对象提供良好服务而设置与车内的固定的附属装置。如：车辆电气设备、给水卫生系统、取暖、通风、空调设备、座席、卧铺、行李架装置等。 为保障车辆运行安全的各类安全检测设备。如车辆运行状态自动记录设备、车辆轴温自动报警装置等。 学习重点：设备结构、原理、使用方法、特点。 9. 轨道车辆制造、应用与管理 轨道车辆设计、制造工艺、制造设备、质量控制手段、轨道车辆检修技术、应用与管理技术和手段。
《汽车运用工程》课程教学大纲
《汽车运用工程学》课程教学大纲 课程名称：汽车运用工程学 课程性质：必修课适用层次：专起本 课程代号：28655 学时： 64学时学分：4 一、课程的作用、地位和任务 1、课程作用 《汽车运用工程学》是自学考试车辆工程专业的一门主干专业课。其任务是使学生获得汽车运用工程的基本知识，让学生掌握如何有效的使用车辆，以较低的消耗充分发挥汽车的使用性能，延长汽车的使用寿命。为学生做好毕业设计(论文)以及毕业后从事汽车技术使用和管理打下坚实的基础。 2、教学方法 理论教学和实验教学相结合 3、课程学习目标和基本要求 通过本课程的学习，学生能够了解《汽车运用工程学》的基本理论、基本知识和基本技能，熟悉汽车运用工程的主要技术指标，掌握汽车运用工程的基本分析方法和技术分析方法，并能够结合实际运用到实践中。使学生初步掌握汽车使用性能试验方法、汽车合理使用和汽车检测的基本技能。 4、课程类型：专业课 5、先修课程：汽车原理 二、课程内容和要求 （一）理论教学
（二）实践教学内容及要求 1、实验 实验、实习结合理论教学进行，实验、实习项目和要求如下： 2.课程设计（包括综合实践）
目的及要求：通过本课程设计，学生掌握汽车几大评价指标中的某种指标的评价方法和评价全过程。 课程设计题目类型：某某汽车动力性指标计算； 设计内容： 1．选定动力性计算时所需的参数 2. 确定发动机外特性曲线 3、计算最高车速 4、计算最大爬坡度 5、计算最大加速度 三、学时分配表 四、考核的内容及要求 1．课程考核应掌握的知识点和技能 参考理论教学的要求，理论教学的重点即是考核的考察点。 2．考试形式：闭卷笔试 3．考试时间：90分钟 4．试卷结构： 题型包括：填空20%、判断题20%、名词术语20%和计算或问答题40%。 题目难易比例为1:3.
车辆系统动力学试题及答案
西南交通大学研究生2009－2010学年第( 2 )学期考试试卷 课程代码 M01206 课程名称 车辆系统动力学 考试时间 120 分钟 阅卷教师签字： 答题时注意：各题注明题号，写在答题纸上（包括填空题） 一． 填空题（每空2分，共40分） 1．Sperling 以 频率与幅值的函数 ，而ISO 以 频率与加速度的函数 评定车辆的平稳性指标。 2．在轮轨间_蠕滑力的_作用下,车辆运行到某一临界速度时会产生失稳的_自激振动_即蛇行运动。 3．车辆运行时，在转向架个别车轮严重减重情况下可能导致车辆 脱轨 ，而车辆一侧全部车轮严重 减重情况下可能导致车辆 倾覆 。 4．在车体的六个自由度中，横向运动是指车体的横移、 侧滚 和 摇头 。 5．在卡尔克线性蠕滑理论中，横向蠕滑力与 横向 蠕滑率和 自旋 蠕滑率呈相关。 6．设具有锥形踏面的轮对的轮重为W ，近似计算轮对重力刚度还需要轮对的 接触角λ 和 名义滚动圆距离之半b 两个参数。 7．转向架轮对与构架之间的 横向定位刚度 和 纵向定位刚度 两个参数对车辆蛇行运动稳定性影 响较大。 8． 纯滚线距圆曲线中心线的距离与车轮 的_曲率_成反比、与曲线的_曲率_成正比。 9．径向转向架克服了一般转向架 抗蛇行运动 和 曲线通过 对转向架参数要求的矛盾。 10．如果两辆同型车以某一相对速度冲击时其最大纵向力为F ，则一辆该型车以相同速度与装有相同缓冲器 的止冲墩冲击时的最大纵向力为_21/2F _，与不装缓冲器的止冲墩冲击时的最大纵向力为_2F_。 院 系 学 号 姓 名 密封装订线 密封装订线 密封装订线
共2页 第1页 5．什么是稳定的极限环？ 极限环附近的内部和外部都收敛于该极限环，则称该极限环为稳定的极限环。 6．轨道不平顺有几种？各自对车辆的哪些振动起主要作用？ 方向、轨距、高低（垂向）、水平不平顺。方向不平顺引起车辆的侧滚和左右摇摆。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。高低不平顺引起车辆的垂向振动。水平不平顺则引起车辆的横向滚摆耦合振动。 三．问答题 （每题15分，共30分） 1．已知：轮轨接触点处车轮滚动圆半径r ，踏面曲率半径R w ，轨面曲率半径R t ， 法向载荷N ，轮轨材料的弹性模量E 和泊松比o 。试写出Hertz 理论求解接触椭圆 长短半径a 、b 的步骤。P43-P44 根据车轮滚动圆半径、踏面在接触点处的曲率半径、钢轨在接触点处的曲率半径得到A+B 、B-A ，算得cos β，查表得到系数m 、n ，然后分别根据钢轨和车轮的弹性模量E 和泊松比σ，求得接触常数k ，得出轮轨法向力N ，然后带人公式求得a 、b 。 2． 在车辆曲线通过研究中，有方程式 ()W f r y f w O W μψλ212 1 2 222 * 11=??? ?????+???? ?? 二．简答题 （每题5分，共30分） 1．与传统机械动力学相比，轨道车辆动力学有何特点？ 2．轮轨接触几何关系的计算有哪两种方法，各有何优缺点？ 解析和数值方法。数值方法可以用计算机，算法简单，效率高，但存在一定误差；解析方法是利用轮轨接触几何关系建立解析几何的方式求解，比较准确，但是计算繁琐，方法难于理解。 3．在车辆系统中，“非线性”主要指哪几种关系？ 轮轨接触几何非线性、轮轨蠕滑关系非线性、车辆悬挂系统非线性 4．怎样根据特征方程的特征根以判定车辆蛇行运动稳定性？。 根据求出的特征根实部的正负判断车辆蛇行运动的稳定性，当所有的特征根实部均为负时，车辆系统蛇行运动稳定，存在特征根为零或者负时，车辆系统的蛇行运动不稳定。
《车辆工程导论》课程大作业.docx
.. 《车辆工程导论》课程大作业 1.分别阐述车辆对客观世界和社会的影响以及车辆在社会发展中的作用。 （1）车辆对客观世界和社会的影响 1.车辆的出现对客观世界和社会好的方面的影响： 车辆的出现和快速发展便利了人们的出行，是人民能够很快的从一个地区到达另一个地区。单纯从人们的生活角度来说它可以帮助人们的旅行、出游，有利于扩宽人们的视野。使在古代游子们离家千里思乡的情怀一去不复返。 车辆的发展使交通运输业大力发展，从而促进了各地区的经济交流。从单纯的车辆特别是汽车产业来说，汽车工业在发达国家的经济发展中，起着重要支柱的作用。在产值和销售收入中，汽车工业占较大比重。汽车工业的发展必然会推动许多相关工业部门的发展。汽车工业是综合性的组装工业，一辆汽车由千万种零、部件组成,每一个汽车主机厂都有大量的相关配件厂,所以汽车工业和许多工业部门具有密切的联系。汽车工业是高度技术密集型的工业，集中着许多科学领域里的新材料、新设备、新工艺和新技术。同时大量的就业岗位解决了许多人的就业问题。车辆夜对各地区间的经济交流起着至关重要的作用，没有交通业就没有今日经济的蓬勃发展，交通业的发展也对世界经济一体化起着致关重要的作用。在交通业的发展中给了不发达地区更多的发展机会，从而帮助更多的人脱离贫困。 从文化角度来说，车辆导致的交通业的发展促进了各地区的文化交流，促进了文化融合，形成了现在世界各地文化产业百花齐放的场景，有益于从文化交流中创造出新的创造出新的内容。并且在文化交流的过程中各地区的人加强了解，有益于维护和平。它可以使不同意识形态的社会加强交流，互相了解，从而促进整个世界的社会形态的进步。同时它可以使加强各地的科技交流，从而加快科技的进步。 2.车辆的出现对客观世界和社会不好的方面的影响： 车辆的出现加快了世界上化石燃料的使用，导致了能源的快速消耗，使环境受到污染，尤其是车辆所排放的尾气不仅会污染大气，还会造成酸雨影响动植物的生存与建筑，使罹患癌症的人数越来越多。车辆还会造成噪声污染，会对人们的生活造成困扰。车辆所带来的交通事故也会影响人们的生命安全。 （2）车辆在社会发展中的作用 车辆促进的经济的发展。车辆的出现和快速发展使各地区的物品可以快速运送到其他地区，加快的各地区之间的经济交流，从促从进了各地区的经济发展和全球的经济一体化发展。并且在经济商品交流的过程中实现了各地区物产的平衡，有益于各地区的共同进步。车辆本身也作为许多国家的支柱产业而存在，在各方面的经济产值中占了很大比重，同时汽车部门带来了大量的就业岗位，解决了许多失业人员的问题。 车辆促进许多相关工业部门的发展。汽车工业是综合性的组装工业，一辆汽车由千万种零、部件组成,每一个汽车主机厂都有大量的相关配件厂,所以汽车工业和许多工业部门具有密切的联系。汽车工业是高度技术密集型的工业，集中着许多科学领域里的新材料、新设备、新工艺和新技术，同时促进了工业技术的发展。 车辆的出现对于贫困地区的发展极其重要。车辆给啦贫困地区更多的发展机会，也可以使贫困地区获得更多援助的机会，从而使各地区的发展得到一定的平衡。
自适应前照灯系统(AFS)应用及发展趋势
本科课程设计论文 题目：自适应前照灯系统(AFS)应用及发展趋势 学院: 汽车与交通工程学院 专业: XXXXXXXX 学号: 2009XXXXXXX 学生姓名: X X X 指导教师: X X X 日期: XXXX年X月
摘要：分析前照灯照明中存在的问题，随动自适应前照灯的作用及其国内外发展概况；简述氙气前照灯AFS的组成及原理。分析AFS的6种不同的照明模式：默认照明模式、高速公路照明模式、乡村照明模式、城市照明模式、弯道照明模式和阴雨天照明模式；通过对AFS的理论阐述和实践分析，为国内在AFS技术上的进一步发展探索提供参考。 关键字：随动转向；氙气灯；高智能 1 引言 汽车前照灯是汽车最重要的安全部件之一，前照灯的照射范围和亮度对行车安全又直接影响。根据国外统计显示，虽然夜间的车流量不到白天流量的五分之一，但夜间发生的交通事故，却超过交通事故总数的四分之一，而其中在弯道行车造成的交通事故，更是占了夜间交通事故的百分之八十以上[1]。 人们开始研究汽车自适应前照灯系统(Adaptive Front—light System，AFS)。汽车自适应前照灯系统是使会车用前照灯(即近光灯)的光照射线随车辆行进方向作水平方向偏转，并根据车辆的俯仰作垂直方向的调整，为驾驶员在路口、弯道及颠簸不平的路面提供最佳的照明效果，从而提高夜间行车的安全性。在国外，AFS系统已经开始得到广泛应用，然而由于进口的AFS系统大多为生厂商本国道路考虑，而且国内道路状况与国外差别较大，另外，进口的AFS系统价格也非常高，因此进口AFS系统在国内的普及应用存在的阻力较大[2] 2 AFS的实现 为实现AFS的功能，需要对AFS的光源部分和控制部分分别进行研究。 2.1 自适应氙气前照灯 为了满足自适应前照灯系统的灯光强度和构造需求，现在大部分上的是在氙气前照灯的基础的自适应前照灯系统。 HID具体发光原理是：在石英管内。以多种化学气体充填。其中大部份为氙气与碘化物等惰性气体。然后再通过镇流器将车上12 V的直流电压瞬间增压至23000V。经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游离，在两电极之间产生光源，这就是所谓的气体放电。氙气被击穿，产生的超强白色电弧光，可提高光线色温值，接近正午日光的颜色．人眼的接受度及舒适度很高。 但是由于气体放电的种种特性，主要体现为：低压直流供电；快速瞬间启动及热灯启动；过渡阶段的功率递减以实现在1—2s内达到额定光输出的75％～
车辆工程专业导论复习题.doc
车辆工程专业导论复习题 第一章认识车辆工程专业 1.何谓理科？何谓文科？ 2.工学包括哪些专业类？ 3.机械工程专业类包括哪几个专业？为何说机械工程专业类是最大专业类0—？ 4.你为什么报考工科，为什么报考车辆工程专业？你所了解到的学习本专业后耒来从事 的职业是什么？谈谈自己对未來的设想。 5.简述我国车辆工程专业发展历程。 6.简述我国1952年高校院系调整的背景。 7.对年辆工程专业人才素质的耍求有哪些？ 8.培养目标、大学生基本索质要求和学习FI的Z间冇什么样的联系和区别？ 9.你认为“高级工程科学技术人才”和“高级工程技术应用人才”两种培养冃标冇什么 区别？ 10.你在入学前的工作意向和本专业的培养冃标一致吗？如果一致，你准备怎样实现培养 冃标？如果不一致，你准备怎样进行调整？ 11.科学家和工程师冇哪些木质区别？科学家/工程师应该具备什么样的基本素质？你希望 将来成为一名科学家还是工程师？ 12.举例说明你所了解的木专业领域内属于科学的问题、属于技术的内容以及属于工程的 表现各是什么？它们Z问哪些是共同的，哪些冇很大不同？ 第二章认识车辆工程行业 1.为何说中国是最早使用车的国家Z—？ 2.为何说蒸汽机的发明和应用是第一次工业革命的标忐？ 3.蒸汽汽车是哪一年发明的？为什么蒸汽汽车得不到普及？ 4.为何汽车发明U是采用内燃机汽车发明日，而不是采用蒸汽汽车发明U ? 5.世界上第一条汽不流水生产线是哪一年建成的？流水生产线有什么好处？ 6.何谓甲壳虫汽车神话？对现代车型设计有何借鉴作用？ 7.LI木和韩国汽车技术和汽车工业的快速发展冇什么值得我们借鉴的地方？ & 你知道多少家中国大型汽车企业的名称以及它们的年产量、年产值？ 9.你知道多少个中国自主汽车品牌和它们的生产厂家？ 10.你认为中国达到美国、欧洲等发达国家汽年千人保有量的水平会实现吗？会有什么问 题？
控制工程与信号处理在汽车中的运用
控制工程与信号处理在汽车中的运用 20世纪80年代之后,随着电子技术的惊人发展,以微计算机为主要控制中心的电子控制技术被引入到汽车制造业中,利用微机对汽车某系统进行综合性集中控制。实践证明不仅其可靠性及成本等能够充分满足汽车的要求,而且使汽车的性能得到很大提高。汽车中的电子控制系统由多个子系统组成,各子系统的功能完全不同,但其信号处理基本电路是相似的。传感器将某被测非电物理量转换成与之对应的易于处理的电量或电参量,通过控制器的接收电路变成数字信号,输入处理器中。处理器根据这些信号计算出最佳控制值,由输出电路去驱动执行机构。同时,故障显示装置通过故障诊断装置提供的信息,可把电子控制系统电气部分的技术状况随时报告给驾驶员,以便驾驶员采取相应的技术措施。电子控制技术在汽车中的应用,特别是在轿车中的应用,已由发动机系统拓展到汽车的其它系统,对提高汽车的各方面性能,推动汽车工业的发展起着非常重要的作用。 电控系统的组成，电控系统由三大部分组成:传感器、电控单元(ECU)和执行器，其作用分别是: 传感器:实时检测柴油机、车辆运行状态及使用者的操作信息,并送给控制器。基本传感器有:发动机转速传感器、齿杆位移传感器、喷油提前角传感器及加速踏板位置传感器等。电控单元(ECU):其核心部分是计算机,它负责处理所有信息,执行程序,并将运行结果作为控制指令输出到执行器"此外,还有一种通讯功能,即和其他的控制系统)如传动装置控制器进行数据传输和交换,同时考虑到其他系统的实时情况,适当修正燃油系统的执行指令,即适当修正喷油量“喷油提前角等”与此同时,还可以向其他控制系统送出必要的信息。执行器:根据电控单元(ECU)送来的执行指令驱动调节喷油量及喷油正时的相应机构,从而调节柴油机的运行状态。 电控技术发动机上的应用，电子控制燃油喷射装置工作时,燃油喷射装置的电子控制单元。根据各传感器测得的信号计算基本喷油量,再根据冷却液温度传感器等信号对基本喷油量进行修正并确定实际喷油量;此外,还根据进气门位置传感器信号,在发动机的不同工况下,按照不同的控制模式控制喷油量。这样就能够使发动机的综合性能得到提高,从而一直运行在最优工作条件下。 汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心，由于环保、油耗法规的要求不断严格，使发动机越来越复杂，发动机电子控制系统性能就会相应提高，这就要求不断提高传感器的用量和精度。汽车发动机控制用传感器是在发动机产生的热、震动、汽油蒸气以及轮胎产生的污泥和飞溅的水花等恶劣环境下工作的。因此，汽车发动机用传感器与一般传感器相比，其耐恶劣环境的技术指标要高一个数量级。良好的底盘电子控制系统能改善车轮和地面之间的附着状况，进而改善汽车的安全性、动力性和舒适性。在动力转向系统中，传感器的控制对象是车轮转向角，通过对车轮转向角的电子控制，达到控制动力转向系统的目的。悬架控制系统中的传感器的工作是对汽车悬挂元件特性进行干预和调节，从而达到实现汽车动力控制的目的。碰撞传感器是安全气囊系统中主要的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊电脑，安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。如今，传感器技术开发的重点主要在于低成本和高可靠性上，通过测量各种汽车参数，来确保车辆上的电子系统有效工作，
车辆系统动力学复习题精选.
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。假定车身是一个刚体，车辆在水平面做匀速直线运动，以2个车轮不同激励和激振力F=F0cos2ωt作为系统输入。