重型汽車：道路三維相互作用動力學(xué)研究

目錄
“非線性動力學(xué)叢書”序
前言
第1章 引言 1
1.1 重型汽車-道路三維相互作用研究背景與意義 1
1.2 重型汽車系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 重型汽車的非線性動力學(xué)及行駛安全性 2
1.2.2 駕駛員行為模擬 3
1.3 道路系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀 4
1.4 曲線橋系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀 6
1.5 本書研究內(nèi)容 7
參考文獻(xiàn) 9
第2章 輪胎三向動態(tài)特性實驗建模 15
2.1 實驗裝置及實驗方案 15
2.2 輪胎三向剛度分析及非線性建模 18
2.3 輪胎三向阻尼分析及非線性建模 25
2.4 輪胎滯遲非線性模型的建立 30
2.5 小結(jié) 31
參考文獻(xiàn) 31
第3章 考慮輪胎動態(tài)摩擦的重型汽車操縱動力學(xué) 33
3.1 動態(tài)輪胎模型研究現(xiàn)狀 33
3.2 改進(jìn)的動態(tài)輪胎模型建立及驗證 34
3.2.1 LuGre動態(tài)輪胎模型簡介 34
3.2.2 提出改進(jìn)的LuGre動態(tài)輪胎模型 40
3.2.3 改進(jìn)LuGre動態(tài)輪胎模型的驗證 48
3.3 基于改進(jìn)動態(tài)輪胎模型的重型汽車操縱動力學(xué)分析 50
3.3.1 三軸重型汽車操縱動力學(xué)模型 50
3.3.2 基于改進(jìn)LuGre動態(tài)輪胎模型的重型汽車操縱動力學(xué)建模及仿真分析 53
3.4 基于改進(jìn)動態(tài)輪胎模型重型汽車轉(zhuǎn)向/制動協(xié)同控制 59
3.4.1 重型汽車非線性轉(zhuǎn)向/制動系統(tǒng)魯棒協(xié)同控制 59
3.4.2 控制效果仿真分析 62
3.5 小結(jié) 70
參考文獻(xiàn) 70
第4章 含道路表面形貌特征的三維路面譜的重構(gòu) 72
4.1 分形理論在路面不平度中的應(yīng)用 72
4.1.1 分形基本理論 72
4.1.2 路面不平度分形維數(shù)確定方法 73
4.1.3 分形差值原理 75
4.2 含道路表面形貌特征的三維路面譜重構(gòu)原理 77
4.2.1 路面不平度時域模型的建立 77
4.2.2 基于計盒維數(shù)法獲得路面參數(shù) 79
4.2.3 基于菱形-四邊形算法重構(gòu)三維路面譜 79
4.3 三維路面譜重構(gòu)結(jié)果分析 82
4.3.1 三維路面譜仿真結(jié)果 82
4.3.2 重構(gòu)模型精度分析 83
4.4 三維路面譜在車輛動力學(xué)中的應(yīng)用 85
4.4.1 輪胎與三維路面接觸模型的建立 85
4.4.2 基于三維路面的車輛垂向和縱向動力學(xué)分析 89
4.4.3 三維路面譜在TruckSim中的應(yīng)用 100
4.5 小結(jié) 104
參考文獻(xiàn) 104
第5章 重型汽車--道路三維相互作用系統(tǒng)動力學(xué)分析及安全性評價 106
5.1 重型汽車-道路三維相互作用系統(tǒng)建模 106
5.1.1 三向耦合重型汽車模型 106
5.1.2 駕駛員模型 112
5.1.3 車輛模型的驗證 114
5.1.4 道路模型 119
5.1.5 汽車-道路三維相互作用模型 122
5.2 重型汽車-道路三維相互作用動力學(xué)分析 124
5.2.1 汽車-道路三維相互作用機(jī)理分析 124
5.2.2 汽車-道路三維相互作用對輪胎力、車輛平順性和道路響應(yīng)的影響 127
5.2.3 系統(tǒng)參數(shù)對汽車-道路三維相互作用的影響 129
5.3 曲線段車輛行駛安全性分析及道路線形設(shè)計 131
5.3.1 曲線段車輛行駛安全性分析 131
5.3.2 提高路段安全性的曲線設(shè)計 135
5.4 道路表面特性突變對車輛安全性的影響 142
5.4.1 路面積水實驗仿真 142
5.4.2 隧道口路段的安全性仿真 146
5.5 基于響應(yīng)面分析的道路安全評價 150
5.5.1 車輛動力學(xué)指標(biāo)的選取 151
5.5.2 道路幾何指標(biāo)的選取 151
5.5.3 響應(yīng)面實驗設(shè)計 153
5.5.4 車輛動力學(xué)指標(biāo)與幾何線形指標(biāo)的關(guān)聯(lián) 154
5.5.5 遷曹線改線工程算例分析 161
5.6 小結(jié) 164
參考文獻(xiàn) 165
第6章 基于車--橋三維相互作用的曲線橋動力響應(yīng)分析 167
6.1 重型汽車-曲線橋三維相互作用系統(tǒng)建模 167
6.1.1 曲線橋模型 167
6.1.2 重型汽車-曲線橋三維相互作用系統(tǒng)模型 169
6.2 車-曲線橋三維相互作用機(jī)理分析 172
6.2.1 數(shù)值計算流程 172
6.2.2 模型驗證 172
6.2.3 非耦合模型、弱耦合VBI模型和耦合VBI模型的比較 174
6.3 曲線橋動力響應(yīng)分析及安全性評價 177
6.3.1 沖擊系數(shù) 177
6.3.2 車輛行駛條件對沖擊系數(shù)的影響 179
6.4 橋梁幾何非線性及材料非線性的影響 183
6.4.1 基于APDL建立車-曲線橋有限元模型 183
6.4.2 幾何非線性的影響 187
6.4.3 材料非線性的影響 192
6.5 車-曲線橋相互作用實驗臺設(shè)計及動力響應(yīng)測試 193
6.5.1 車輛模型設(shè)計 193
6.5.2 曲線箱梁橋?qū)嶒災(zāi)Ｐ驮O(shè)計 195
6.5.3 實驗工況及測點(diǎn)布置 196
6.5.4 有限元計算與實驗結(jié)果對比 199
6.5.5 偏載、軸重、速度對曲線梁響應(yīng)的影響 203
6.6 小結(jié) 212
參考文獻(xiàn) 212
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