車輛動力學及其控制（簡體書）

喻凡主編的《車輛動力學及其控制》作為全國工程碩士專業學位教育指導委員會選定的全國工程碩士研究生教育核心教材之一，系統地介紹了車輛動力學及其控制的理論和方法。全書由地面車輛和軌道車輛兩大部分組成，其中地面車輛部分首先對汽車的縱向、側向和垂向動力學及其控制系統分別給予介紹，此外還包括了汽車的空氣動力學、側翻以及履帶車輛動力學的內容；軌道車輛部分的內容主要包括輪軌關係及基本理論、蛇行運動與穩定性、隨機響應理論、曲線導向理論、軌道車輛的縱向動力學以及軌道車輛的運行安全性等。在內容安排上充分考慮了知識結構的完整性和系統性，注重實例分析，使讀者在了解車輛動力學基本內容的同時，通過幾個完整的實例學會運用系統方法及現代控制理論進行動力學建模、仿真分析和控制系統設計的方法，同時也掌握相關係統動力學分析軟件的使用方法。 本書可作為高等院校車輛工程專業的工程碩士教材，也可用作本科和工學碩士的教學用書和企業技術人員的培訓教材，對從事車輛工程研究的技術人員也有參考價值。

前言
第一章 車輛縱向動力學及其控制
第一節 輪胎縱向力學特性
一、輪胎的滾動阻力
二、道路阻力
三、輪胎側偏阻力
四、總的車輪滾動阻力
五、輪胎縱向力與滑動率的關係
第二節 汽車的動力與傳動系統
一、理想的動力傳動特性
二、動力傳動系統的功能
三、現代動力傳動系統的種類和組成
第三節 驅動動力學性能及分析
一、車輛行駛阻力與功率需求
二、驅動系統的特性場
三、車輛動力與傳動系統性能仿真
四、建模工具介紹
第四節 動力與傳動系統的控制
一、發動機燃油噴射及電子點火控制
二、離合器控制
三、自動變速器控制
第五節 制動動力學及其控制
一、概述
二、直線制動動力學分析
三、制動穩定性分析
四、制動力控制系統
五、車輪防抱死控制系統
第二章 車輛操縱動力學及其控制
第一節 輪胎側偏特性與輪胎模型
一、相關術語及定義
二、輪胎模型
三、輪胎的側向力學特性
四、整車建模中對輪胎模型的考慮
第二節 基本操縱模型
一、作用于車輛的外力與外力矩
二、基本操縱模型假設
三、運動方程的推導
四、操縱動力學特性分析
五、對實際問題的考慮
第三節 基本操縱模型的擴展
一、考慮車身側傾的三自由度操縱模型
二、車輪轉動效應
三、轉向系統的影響
四、懸架運動學
五、變形轉向
第四節 轉向系統的控制
一、四輪轉向系統
二、電動助力轉向系統
第三章 車輛行駛動力學及其控制
第一節 路面輸入模型
一、路面測量技術及數據處理
二、路面輸入模型
第二節 汽車舒適性評價標準
一、標準
二、平順性測量
第三節 行駛動力學模型
一、模型推導的前提
二、單輪車輛模型的推導
三、半車模型的推導和結果分析
四、整車模型的推導和結果分析
第四節 可控懸架系統
一、車身高度調節系統
二、自適應系統
三、可切換阻尼系統
四、全主動系統
五、有限帶寬主動系統
六、連續可變阻尼的半主動系統
七、各類懸架系統的性能比較
第四章 汽車空氣動力學
第一節 SAE汽車動力學坐標系及相關術語和定義
第二節 氣動阻力
一、形狀阻力
二、摩擦阻力
三、誘導阻力
四、干擾阻力
五、內部阻力
第三節 氣動升力
第四節 氣動力對汽車性能的影響
一、概述
二、發動機功率與車速的關係
三、氣動阻力與最高車速的關係
四、氣動阻力對加速度的影響
五、氣動阻力對燃油經濟性的影響
第五節 氣動力對汽車操縱穩定陛的影響
一、概述
二、影響汽車操縱穩定性的氣動力
三、提高操縱穩定性的汽車造型措施
四、側傾力矩
第六節 汽車空氣動力學試驗
一、試驗基本方法
二、汽車風洞
三、汽車風洞試驗的準則
四、風洞試驗的測量方法
第五章 汽車側翻
第一節 剛性汽車的準靜態側翻
第二節 考慮懸架的準靜態側翻
第三節 汽車的瞬態側翻
一、簡單的側翻模型
二、橫擺-側翻模型
三、絆倒側翻
第四節 側翻事故過程
第六章 履帶式車輛動力學概述
第一節 懸架系統
一、彈性元件的發展
二、減振器的發展
第二節 履帶車輛行駛動力學
一、履帶效應
二、行駛動力學模型
第三節 履帶車輛轉向動力學
一、作用在履帶車輛上的外力
二、作用在履帶車輛上的外力矩
三、轉向阻力系數
四、轉向所需牽引力和制動力
第七章 輪軌關係及基本理論
第一節 概述
第二節 輪軌接觸幾何關係
第三節 蠕滑理論
第四節 單輪對的仿真模擬
第八章 蛇行運動與穩定性
第一節 橫向穩定性及車輛的臨界速度
第二節 單輪對橫向穩定性
第三節 H型構架式轉向架橫向穩定性
第四節 整車橫向穩定性
第九章 軌道車輛的隨機響應理論
第一節 軌道的隨機激勵輸入描述
一、軌道高低不平順
二、軌道水平不平順
三、軌道方向不平順
四、軌道軌距不平順
第二節 車輛的隨機響應計算
第三節 地鐵列車的隨機響應
第十章 曲線導向理論
第一節 概述
第二節 單輪對的曲線通過數學模型
一、單輪對的線性曲線通過模型
二、單輪對的非線性曲線通過模型
第三節 單轉向架的曲線通過模型
第四節 四軸車曲線通過模型
第五節 獨立輪及輪對的導向問題
第十一章 軌道車輛的縱向動力學
第一節 列車的縱向動力學
第二節 縱向振動數學模型
第三節 制動和牽引對列車縱向振動的影響
一、緊急制動工況
二、常用制動工況
三、起動牽引工況
第四節 列車碰撞動力學
第十二章 軌道車輛的運行安全性
第一節 脫軌的類型及機理
第二節 基本的脫軌安全評價指標
一、Nadal公式
二、Marie公式
三、Weinstock準則
四、JNR的動態脫軌判斷準則
五、滑軌判斷準則
第三節 影響因素及防治措施
一、影響因素
二、防治措施
參考文獻