一、动力学的发展过程分为三个阶段

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1、一、动力学的发展过程分为三个阶段：阶段一（20世纪30年代）1.对车辆动态性能的经验性的观察2.开始注意到车轮摆振的问题3.认识到车辆舒适性是车辆性能的一个重要方面阶段二（30年代—50年代）1.了解了简单的轮胎力学，给出了轮胎侧偏角的定义2.定义不足转向和过度转向3.建立了简单的两自由度操纵动力学方程4.开展了行驶平顺性研究，建立了K2实验台，5.引入前独立悬架阶段三（1952年以后）1.通过试验结果和建模，加深了对轮胎特性的了解2.在两自由度操纵模型的基础上，建立了包括侧倾的三自由度操纵动力学方程3.扩展了对操纵动力学的分析，包括稳定性和转向响应特性分析4.开始采用随机振动理论对行驶平

2、顺性进行性能预测二、1.定义：汽车系统动力学就是把汽车看作是一个动态系统，对其行为进行研究，讨论其数学模型和响应。2.目的：是研究汽车受的力及其与汽车运动之间的相互关系，找出汽车主要性能的内在规律和联系，提出汽车设计参数选取的原则和依据动力学：包括一切与车辆运动系统有关的方面，包括轮胎力学、驱动特性（动力性能）、制动特性、空气力学特性、操纵稳定性、平顺性、驾驶员—汽车—环境闭环系统特性等内容。而最核心的是行驶动力学（平顺性）和操纵动力学（操纵稳定性）两大领域。3.重要性：①阐述汽车运动规律的理论基础②汽车动态设计的必要手段③当今汽车技术发展的四大主题（安全、节能、降低污染、舒适）都与汽车动

3、力学密切相关4.内容：研究内容范围很广，包括车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆垂向和横向动力学内容。及行驶动力学和操纵动力学。行驶动力学研究路面不平激励，悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰运动；操纵动力学研究车辆的操纵稳定性，主要是轮胎侧向力有关，引起的车辆侧滑、横摆、和侧倾运动。三、汽车系统动力学的研究方法和理论基础1.研究方法把实际问题抽象并转化为简化的模型，即建模。①物理模型：物理本质相同，形状尺寸有别模型的分类：②力学模型：经过简化后的物体实际受力模型③数学等效模型：动态行为的数学形式是相同的，可用等效的常系数微分方程来描述数学模型有理论建模和试验建模两类：a.理论建模

4、是指从机械结构的设计图样出发，作出必要的假定和简化，根据力学原理建模。系统分析法理论方法：状态空间法健合图法b.试验建模包括系统识别和参数识别。模态分析法参数识别法c.计算机方法：有限元法；多体动力学法2.理论基础①力学体系：牛顿定律，达朗贝尔原理，动量定理，动量矩定理，拉格朗日方程，虚功原理②线性系统理论和现代控制系统理论四、建模方法当汽车作为一个自然界的实体来观察时，它是一个连续性的振动系统。这个系统有许多在三维空间无数自由度的单个部件组成。所以在进行汽车动力学时，通常先将实体模型简化成不可变形、有一定质量和惯性矩的刚体，其间连着弹簧和减震器。通过转化使汽车实际系统被由多个质量块、弹性

5、体和阻尼组成的理想系统所代替，而保留了系统的基本特征。这样就能够计算很复杂的系统。根据上述的简化处理和分析作出研究系统相应的力学模型，由相应的力学理论基础建立研究系统的数学模型。根据系统的数学模型，在获知系统参数的情况下对系统进行仿真、模拟计算分析。计算和研究的目的是研究系统的固有动态特性（自由振动）和受迫振动特性（频率响应特性）。五、两自由度系统模型（悬架模型）a、考虑Z方向上的振动及绕Y轴的俯仰运动，此为研究汽车点头时模型。例如图,若车身质量M=1500kg,回转半径=1.1m，L1=1.5m，L2=1.6m，Ks1=36kN/m，Ks2=39kN/m，试确定车辆质心的铅垂运动及绕质心

6、的俯仰运动的主频率和主振型。解：取质心相对于静平衡位置的坐标x及车体绕质心的转角坐标系为两个广义坐标。由达朗伯原理建立如下方程：或写为：（1）设：代入（1）得频率方程为=0即：则求得固有频率为：由方程（2）得：则第一阶固有振型第二阶固有振型六、车1/4模型对方程进行拉氏变换得：首先求G20（s）=Z2（s）/Z0（s）由以上方程可求得：最终求得：因此，根据路面谱及悬架传递函数便可求出车身振动加速度值七、非独立悬挂整车七自由度模型此模型由吉林工业大学宋传学老师建立，七个自由度分别为：车身的垂直运动Z3，车身的侧倾运动，车身的俯仰运动，前、后轮的侧倾运动、，前、后轮的垂直运动Z1、Z2，八、风

7、压中心CP（CenterofairPressure）：这种阻力形成的合力作用点在汽车对称面内，但不一定与重心重合，此合力点称风压中心。升力是由于汽车行驶中车身上部和车身底部空气流速不等形成压力差而造成的。升力不通过重心时，产生俯仰力矩。汽车的各个横断面形心的连线称中线，简化为前后端形心，用直线连接称中线，中线与水平面的夹角称为迎角。中线前高后低，迎角为正，反之为负。一般车应为负迎角。风压中心位于重心后好。侧风作用在汽车上