車輛工程仿真與分析:基于MATLAB的實現(xiàn)

本書包含了多個有關(guān)車輛工程各領(lǐng)域的實際設(shè)計仿真案例，如車輛動力性仿真、裝有液力變矩器車輛的動力性仿真、車輛基礎(chǔ)制動仿真計算、車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真與優(yōu)化、車輛各種懸架模型仿真、車輛傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動仿真研究、多種車輛重要機械零部件(充氣液壓減振器、空氣彈簧、盤式制動器、離合器膜片彈簧、錐齒輪差速器等)設(shè)計與優(yōu)化、專用車輛及工程車輛系統(tǒng)設(shè)計、應(yīng)用SimPowerSystem模塊對電牽引車輛電力系統(tǒng)進行仿真等。對于每一個案例，首先對仿真的數(shù)學(xué)模型、理論計算進行了詳細的分析和推導(dǎo)，然后針對具體問題建立相應(yīng)的仿真程序和模型。為了方便讀者學(xué)習(xí)，對一些較復(fù)雜的仿真模型，都有非常詳細和具體的操作步驟和模型設(shè)置說明。

在本書的編寫過程中，廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院肖啟瑞確定全書的編寫大綱并負責(zé)各實例的主體理論計算與仿真分析工作，國防科技大學(xué)樊明明老師，廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院唐擁林老師、石本改老師，廣州市地下鐵道總公司運營事業(yè)總部車輛中心黃學(xué)翱工程師參與了多數(shù)仿真實例中相關(guān)研究領(lǐng)域內(nèi)容的編寫與審核。廣汽集團汽車工程研究院易東旭工程師、張武工程師、潘佳煒工程師為本書的編寫提供了無私的幫助，在此對他們表示衷心的感謝。全書由肖啟瑞負責(zé)統(tǒng)校和審定。

全書由廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣學(xué)院徐蕓院長、湖南大學(xué)唐應(yīng)時教授主審。徐蕓院長在原長沙汽車制造廠任高級工程師多年，唐應(yīng)時教授從事汽車專業(yè)教學(xué)與研究近40年，在車輛工程領(lǐng)域均有較高的理論水平和豐富的實際工程經(jīng)驗。兩位專家對本書提出了眾多寶貴意見與建議，在此深表感謝!

編著者

前言

實例1汽車錐齒輪差速器齒輪設(shè)計

1.1汽車錐齒輪差速器齒輪設(shè)計理論基礎(chǔ)

1.2仿真計算

實例2汽車整車動力性仿真計算

2.1動力性數(shù)學(xué)模型的建立

2.2最高車速的理論計算

2.3仿真計算實例

2.4仿真計算結(jié)果分析

實例3汽車連續(xù)換檔加速時間仿真計算

3.1汽車連續(xù)換檔加速時間的理論分析

3.2實例仿真計算

3.3仿真結(jié)果分析

實例4車輛爬坡能力仿真計算

4.1車輛爬坡能力仿真的理論基礎(chǔ)

4.2實例仿真計算

實例5裝有液力變矩器車輛的動力性仿真計算

5.1裝有液力變矩器車輛仿真計算的理論基礎(chǔ)

5.2實例仿真計算

實例6汽車直線制動仿真計算與優(yōu)化

6.1汽車直線制動仿真計算理論基礎(chǔ)

6.2優(yōu)化設(shè)計

6.3實例仿真計算

實例7一個簡單ABS的仿真計算

7.1簡單ABS的理論基礎(chǔ)

7.2簡單ABS的實例仿真

實例8汽車轉(zhuǎn)向梯形仿真計算與機構(gòu)學(xué)優(yōu)化

8.1轉(zhuǎn)向梯形仿真機構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)

8.2實例優(yōu)化設(shè)計

實例9車輛離合器膜片彈簧的設(shè)計與優(yōu)化

9.1離合器膜片彈簧彈性特性的數(shù)學(xué)表達

9.2離合器膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計

9.3優(yōu)化后膜片彈簧彈性特性曲線的分析

實例10汽車操縱穩(wěn)定性瞬態(tài)響應(yīng)評價仿真

10.1二自由度汽車模型的數(shù)學(xué)模型

10.2實例仿真

實例11應(yīng)用simulink進行汽車動力性仿真

11.1汽車動力性的數(shù)學(xué)模型

11.2汽車動力性的仿真模型

實例12基于狀態(tài)空間方程的汽車二自由度模型仿真

12.1狀態(tài)空間方程的原理

12.2二自由度汽車系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程

實例13汽車懸架雙質(zhì)量系統(tǒng)的傳遞特性仿真研究

13.1車身位移z2與路面激勵位移q的傳遞函數(shù)

13.2車身加速度z 2對車輪速度q的傳遞函數(shù)

13.3懸架動撓度fd對q的傳遞特性仿真

13.4路面隨機輸入下系統(tǒng)振動響應(yīng)均方根值的計算

實例14應(yīng)用simulink進行懸架雙質(zhì)量系統(tǒng)仿真

實例15基于系統(tǒng)狀態(tài)空間方程的車輛懸架系統(tǒng)仿真

實例16工程車輛傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動特性研究與分析

16.1工程車輛扭轉(zhuǎn)振動動力學(xué)模型的建立

16.2傳動系統(tǒng)扭振動力學(xué)方程

16.3傳動系統(tǒng)振型分析

實例17基于系統(tǒng)狀態(tài)空間方程的整車振動模型仿真研究

17.1整車振動數(shù)學(xué)力學(xué)模型的分析

17.2七自由度整車振動模型MATLAB仿真基本思路

17.3仿真結(jié)果分析

實例18微型電動汽車直流電動機驅(qū)動系統(tǒng)建模與控制仿真

18.1電動車輛動力性計算理論基礎(chǔ)

18.2直流電動機參數(shù)設(shè)計計算

18.3調(diào)速系統(tǒng)整流觸發(fā)裝置的數(shù)學(xué)建模與仿真分析

實例19商用車輛空氣彈簧特性仿真研究

19.1空氣彈簧概述

19.2空氣彈簧剛度與固有頻率的理論計算

實例20車用單筒充氣式液壓減振器特性仿真

20.1單筒充氣式液壓減振器數(shù)學(xué)模型

20.2單筒充氣式液壓減振器仿真分析

20.3單筒充氣式液壓減振器結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能的影響

實例21混凝土攪拌車攪拌筒計算機輔助設(shè)計計算

21.1攪拌筒驅(qū)動力矩的計算

21.2混凝土料重心及攪拌筒驅(qū)動功率的計算

實例22粉料物料運輸車罐體總成設(shè)計與計算

22.1粉料物料運輸車罐體結(jié)構(gòu)

22.2臥式罐體裝載容積的計算

22.3實例計算

實例23連桿組合式舉升機構(gòu)的設(shè)計與仿真

23.1連桿組合式舉升機構(gòu)的理論計算

23.2實例仿真計算

實例24高位自卸車舉升機構(gòu)的設(shè)計計算

24.1高位自卸車舉升機構(gòu)理論計算

24.2輕型高位自卸車實例仿真計算

實例25高位自卸車液壓舉升系統(tǒng)可控性與可觀性研究

25.1電液控制系統(tǒng)的組成

25.2電液舉升控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模

25.3液壓舉升系統(tǒng)輸出可控性及可觀性研究

實例26車輛盤式制動器仿真計算與優(yōu)化設(shè)計

26.1盤式制動器制動力矩的計算方法

26.2制動器摩擦襯塊磨損特性計算

26.3摩擦襯塊與制動盤之間的單位壓力計算

26.4制動器的熱容量與溫升的計算

26.5優(yōu)化設(shè)計模型的建立

26.6盤式制動器優(yōu)化設(shè)計實例

實例27電牽引車輛三相橋式全控整流系統(tǒng)性能仿真研究

27.1三相橋式全控整流電路原理分析

27.2三相橋式全控整流電路仿真系統(tǒng)建模

實例28電牽引車輛交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究

28.1異步電動機變頻調(diào)速理論基礎(chǔ)

28.2PWM調(diào)制算法基本思想

28.3三相異步電動機變頻調(diào)速simulink仿真模型建立

參考文獻

本書主要講述了有關(guān)車輛工程各領(lǐng)域的實際設(shè)計仿真案例，包括車輛動力性仿真、裝有液力變矩器車輛的動力性仿真、車輛基礎(chǔ)制動仿真、車輛轉(zhuǎn)化系統(tǒng)仿真與優(yōu)化、車輛懸架系統(tǒng)仿真、多種車輛中機械零部件(盤式制動器、離合器膜片彈簧、錐齒輪差速器等)設(shè)計與優(yōu)化、專用車輛及工程車輛總成設(shè)計以及應(yīng)用Simpowersystem模塊對電牽引車輛電力系統(tǒng)仿真等。對于每一個案例，首先對仿真的數(shù)學(xué)模型、理論計算進行了詳細的分析和推導(dǎo)，然后針對具體問題建立相應(yīng)的程序和模型進行實例仿真演示。

本書既可以作為車輛工程專業(yè)現(xiàn)代設(shè)計方法類的參考教材，也可以作為機械工程以及相關(guān)機電專業(yè)高年級本科生及研究生學(xué)習(xí)MATLAB仿真的工具書，特別適合作為本科生課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計的參考用書，也可供相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。

車輛工程仿真與分析:基于MATLAB的實現(xiàn)/肖啟瑞

等編著.-北京:機械工業(yè)出版社，2012.3

(汽車先進技術(shù)論壇叢書)

ISBN 978-7-111-37393-3

Ⅰ ①車…Ⅱ ①肖…Ⅲ ①車輛工程-計算機仿真-

Matlab軟件Ⅳ?①U27

中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字(2012)第018866號

機械工業(yè)出版社(北京市百萬莊大街22號郵政編碼100037)

策劃編輯:何士娟 責(zé)任編輯:何士娟 責(zé)任校對:陳延翔

封面設(shè)計:路恩中 責(zé)任印制:喬宇

北京銘成印刷有限公司印刷

2012年4月第1版第1次印刷

184mm×260mm·13.75印張·339千字·212頁

0001-3000冊

標準書號:ISBN 978-7-111-37393-3

定價:43.80元

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