车辆动力学建模与仿真技术及应用（可编辑）

车辆动力学建模与仿真技术及应用 现代汽车底盘设计与性能开发技术高级研讨班讲义现代汽车底盘设计与性能开发技术高级研讨班讲义 车辆动力学建模与仿真技术车辆动力学建模与仿真技术车辆动力学建模与仿真技术车辆动力学建模与仿真技术 及在汽车底盘设计开发中的应用及在汽车底盘设计开发中的应用 詹 军 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 主主讲人讲人讲人讲人 詹詹军博博士教授教授 工作单位工作单位吉林大学汽车动态模拟国家重吉林大学汽车动态模拟国家重 点实验室 通讯地址通讯地址吉林省长春市人民大街吉林省长春市人民大街59885988号号 邮政编码邮政编码1XXXXXXXXXX5 Emailzhanjcom 电话电话1XXXXXXXXXX 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 主主要内容要内容要内容要内容 先先进汽车底盘汽车底盘开发流发流程 20082008版车辆动力学术语解读版车辆动力学术语解读 品质车辆动力学建模方法 车辆动力学仿真技术 车辆动力学在底盘设计开发中的应用实例车辆动力学在底盘设计开发中的应用实例 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 一先进汽车底盘开发流程一先进汽车底盘开发流程 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 先进汽车底盘开发流程图先进汽车底盘开发流程图先进汽车底盘开发流程图先进汽车底盘开发流程图 PPS 产品规划概念设计 概念设计 定型 试装试验 检验 产前 SOP 旖迈谠调 连恗发谣CV 谠调发谣DV 鈱伉发谣PV 伉唣导享 昛梪谦余 谠调发谣 剨柲豥梃 悝扲谠调悝扲谠调 基于总成基于总成 基于总成结基于总成结 特性车辆特性车辆特性车辆特性车辆 构车辆动力构车辆动力构车辆动力构车辆动力 靘佘谠调 动力学模动力学模 学模型学模型 型型 -60 -56 -52 -48 -42 -36 -30 -27 -24 -19 -12 -8 -6 -3 0 3 调研 深入研究 决策准备 设计 整合 项目计划 试装试验 检验 量产前期 量产 前期开发 量产开发 工业化 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 二二20082008版版SAE J670SAE J670解读解读 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SAE J670 V002SAE J670 V002 2008年1月发布了SAE J670 V002发展了1976 年的年的V001V001 Axis and Coordinate Systems Vehicle Suspension and Steering Brakes Tires and Wheels States and Modes Inputs and Responses Vehicle Longitudinal Response Vehicle Lateral Response Ride Vibration 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU com Axis and Coordinate SAxis and Coordinate Syyyystemsstems 轴和坐标系轴和坐标系 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Axis and Coordinate SystemsAxis and Coordinate Systems Inertial Reference Vehicle Plane of 惯性坐标系 Symmetry Axis System 车辆对称面 轴系轴系 Coordinate System 坐标系坐标系 Ground Plane 地平面地平面 Road Surface 路面路面 Road Plane 道路平面道路平面 轮胎印轮胎印 迹平面 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Axis and Coordinate SystemsAxis and Coordinate Systems Earth-Fixed Tire Coordinate Coordinate System System 地面固定坐标系地面固定坐标系 轮胎坐标系轮胎坐标系 Vehicle Coordinate Wheel Coordinate SystemSystem SystemSystem 车辆坐标系 车轮坐标系 VehicleVehicle ReferenceReference Point 车辆参考点 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Axis and Coordinate SystemsAxis and Coordinate Systems 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU com22 VEHICLEVEHICLEVEHICLEVEHICLE 车辆车辆 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Geometry and MassesGeometry and Masses Wheelbase L 轴距 车辆静止在水平面上时在规定载荷下方向盘转角为零 度度设定车辆高和悬架高度设定车辆高和悬架高度在平行于在平行于X轴上测量的轴上测量的车车 辆同侧轮胎接地点中心的距离 TrackTrack Track Track WidthWidth WheelWheel Track Track TT 轮距轮距 车辆静止在水平面上在规定载荷下设定车辆高度或悬 架高度同架高度同一车轴上两个轮胎的接地点中心的平行于车轴上两个轮胎的接地点中心的平行于YY 轴方轴方 向的距离再测量对于双轮车辆内外侧轮胎接地中心中 点的距离 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Geometry and MassesGeometry and Masses UnsprungUnsprung WeightWeight Unsprung Unsprung Mass Mass 非簧载质量非簧载质量 one-half the weight of the suspension linkage ride sppringgs and driveshafts Sprung Weight Sprung Mass 簧载质量 BaseBase VehicleVehicle MassMass 基本车重基本车重 Curb Mass 整备质量 PayloadPayload 预载预载 Vehicle Operating Mass 车辆实际质量 PPassenger MMass 68 68 kkg 乘乘员员质量质量 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Geometry and MassesGeometry and Masses Vehicle Center of Gravityy CG 车辆车辆重心 Sprung-Mass Center of Gravity 簧载质量重心 MassMass MomentsMoments ofof InertiaInertia 质量转动惯量质量转动惯量 Vehicle Roll Moment of Inertia 车辆侧倾转动惯量车辆侧倾转动惯量 Vehicle Pitch Moment of Inertia 车辆俯仰转动惯量 Vehicle Yaw Moment of Inertia 车辆横摆转动惯量 Vehicle Roll-Yaw Product of Inertia 车辆侧倾-横摆的转动惯量 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU KinematicsKinematics Velocities 速度 AccelerationsAccelerations 加速度加速度 Angular Motion Variables 角加速度 Vehicle Euler Angles 车辆欧拉角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Forces and MomentsForces and Moments Longitudinal Force FX 纵向力 LateralLateral ForceForce FYFY 侧向力侧向力 Vertical Force FZ 垂直力 Roll Moment MX 侧倾力矩 PitchPitch MomentMoment MYMY 俯仰力矩俯仰力矩 Yaw Moment MZ 横摆力矩 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 23 SUSPENSION AND STEERING23 SUSPENSION AND STEERING 悬架与转向 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SuspensionSuspension IndependentIndependent SuspensionSuspension 独立悬架独立悬架 Solid-Axle Suspension 非独立悬架 Suspension Corner 转向悬架 非独立悬架非独立悬架 独立悬架独立悬架 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Suspension ComponentsSuspension Components Axle 车轴 Ball Joint 球形接头 Bushing 衬套 Control Arm Wishbone 摆臂 Damper 减震器 Jounce Stop Jounce Bumper Bump Stop 上缓冲块 Rebound Stop 下缓冲块 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Suspension ComponentsSuspension Components Knuckle HubKnuckle Hub CarrierCarrier Upright Upright 转向节转向节 Link 连杆 RideRide SpringSpring 弹簧弹簧 Stabilizer Bar Anti-Roll Bar Anti-Sway Bar 横向稳定器 TrackTrack BarBar Panhard Panhard Rod Rod 横拉杆横拉杆 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Steering ComponentsSteering Components Steering Wheel Hand Wheel 方向盘 Steering Column 转向柱管 Intermediate Shaft 中间轴中间轴 Steering Gear 转向器 RackRack andand PinionPinion SteeringSteering GearGear 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器 Recirculating-Ball Steering Gear 循环球式转向器 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Steering ComponentsSteering Components Steering Linkage 转向传动机构 TiTie RRodd 转向横拉杆转向横拉杆 Steer Arm Knuckle Arm 转向节臂 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING MassesMasses andand InertiasInertias 质量与惯量质量与惯量 Unsprung-Mass Center of Gravity 簧下质量重心 Unsprung-Mass Moments of Inertia 簧下质量转动惯量 Sppin Moment of Inertia 转动惯量 Steer Moment of Inertia 转向惯量 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Geometryy 几何 Steer and Camber Angles 转向角与外倾角 ReferenceReference SteerSteer AngleAngle 参考转向角参考转向角 Ackermann Wheel Steer Angle 阿克曼转向角 MeanMean ReferenceReference SteerSteer AngleAngle 平均参考转向角平均参考转向角 Included Reference Steer Angle 前后轴平均参考转向角 之差之差 Included Ackermann Steer Angle 前后轴阿克曼转向角 之差 差 Toe Angle 前束角 CamberCamber AngleAngle 外倾角外倾角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Steering-Axis Geometry 主销轴线几何 Steering Axis Kingpin Axis 主销轴线 Caster Angle 主销后倾角 Caster Offset at Wheel Center Spindle Trail 轮心后倾拖距 Caster Offset at Ground Caster Trail 地面后倾拖距 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Steering-Axis Geometry 主销轴线几何 Steering-Axis Inclination Angle Kingpin Inclination Angle 主销内倾角 Steering-Axis Offset at Wheel Center Kingpin Offset at Wheel Center 主销轴线在轮心处偏移 Steering-Axis Offset at Ground Kingpin Offset at Ground Scrub Radius 内倾拖距 Spindle Length 主轴有效轴有效长度度 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Suspension Motions 悬架架运动 JouJouncece Co Comppressessioon Buump p 压缩压缩 Rebound Extension Droop 回弹 SuspensionSuspension RideRide 悬架跳动悬架跳动 Suspension Roll 悬架侧倾 Suspension Ride Displacement 悬架跳动位移 Susppension Roll Anggle 悬架侧倾角悬架侧倾角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Ride Kinematics 跳动跳动运动学动学 Front- Rear- View Swing Center 车轮跳动时车轮中心轨迹在yz平面的瞬心 Front- Rear- View Swing-Arm Length 瞬心到车轮中心或轮胎接地点在yz平面的距离 Front- Rear- View Swing-Arm Angle 瞬心与车轮中心或接地中心连线在yz平面与y轴的夹角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Ride Kinematics 跳动跳动运动学动学 Side-View Swing Center 车轮跳动时车轮中心轨迹在xz平面的瞬心 Side-View Swing-Arm Length 瞬心到车轮中心或轮胎接地点的在xz平面的距离 Side-View Swing-Arm Angle 瞬心与车轮中心或接地中心连线在xz平面与y轴的夹角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Ride Kinematics 跳动运动学 Suspension Ride Camber 悬架跳动外倾角变化 Suspension Ride Camber Gradient 悬架跳动外倾角变化梯度 Suspension Ride Caster 悬架跳动后倾角变化 Susppension Ride Caster Gradient 悬架跳动后倾角变化梯度 Suspension Ride Toe 悬架跳动前束角变化 Susppension Ride Toe Gradient 悬架跳动架跳动前束角变化梯度束角变化梯度 Suspension Ride Steer 悬架跳动转向角变化 Susppension Ride Steer Gradient 悬架跳动转向角变化梯度悬架跳动转向角变化梯度 Ride Track Change 悬架跳动轮距变化 RideRide TrackTrack ChangeChange GradientGradient 悬架跳动轮距变化梯度悬架跳动轮距变化梯度 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Roll Kinematics 侧倾运动学 Suspension Roll Camber 悬架侧倾外倾角变化 Suspension Roll Camber Gradient 悬架侧倾外倾角变化梯度 SSuspensiion RRollll IInclilinatition 悬架侧倾内倾角变化悬架侧倾内倾角变化 Suspension Roll Inclination Gradient悬架侧倾内倾角变化梯度 SuspensionSuspension RollRoll CasterCaster 悬架侧倾后倾角变化悬架侧倾后倾角变化 Suspension Roll Caster Gradient 悬架侧倾后倾角变化梯度 SuspensionSuspension RollRoll SteerSteer 悬架侧倾转向角变化悬架侧倾转向角变化 Suspension Roll Steer Gradient 悬架侧倾转向角变化梯度 RollRoll CenterCenter 侧倾中心侧倾中心 Roll Center Height 侧倾中心高度 Roll Axis 侧倾轴线侧倾轴线 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Steering Kinematics 转向运动学 Steer Camber 转向外倾角变化 Steer Camber Gradient 转向外倾角变化梯度 StSteer CCastter 转向后倾角变化转向后倾角变化 Steer Caster Gradient 转向后倾角变化梯度 AckermannAckermann GeometryGeometry 阿克曼转向几何阿克曼转向几何 Ackermann Error 阿克曼转向误差 SteeringSteering RatioRatio 转向系传动比转向系传动比 Overall Steering Ratio 转向系总传动比 GearGear RatioRatio 转向器传动比转向器传动比 Linkage Ratio 转向机构传动比 C-Factor Rack Ratio Rack Sppeed 小齿轮传动小齿轮传动比 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Anti- Characteristics Anti-Dive front 抗点头 BrakingBraking AntiAnti-LiftLift 制动抗后仰制动抗后仰 Acceleration Anti-Lift front 加速抗前仰 AntiAnti-SquatSquat 抗后蹲抗后蹲 Anti-Roll 抗侧倾 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Ride and Roll Stiffness 乘乘适刚度与侧倾刚度刚度与侧倾刚度 Ride Rate 乘适刚度 SuspensionSuspension RideRide RateRate Wheel Wheel Rate Rate 悬架乘适刚度悬架乘适刚度 Roll Stiffness Roll Rate 侧倾刚度 SuspensionSuspension RollRoll StiffnessStiffness Suspension Suspension RollRoll Rate Rate 悬架侧倾刚度 VehicleVehicle RollRoll StiffnessStiffness 整车侧倾刚度整车侧倾刚度 Roll Stiffness Distribution 侧倾刚度分配 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Comppliances Camber and Steer Comppliances 柔度 车轮外倾弹性与转向弹性 ComplianceCompliance CamberCamber 弹性外倾角弹性外倾角 Camber Compliance Compliance Camber Coefficient Coefficient 弹性外倾系数弹性外倾系数 Compliance Steer 弹性转向角 SteerSteer ComplianceCompliance Compliance Compliance SteerSteer Coefficient Coefficient 弹性转向系数 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Comppliances Lateral Compliance at the Wheel Center 轮心处侧向弹性轮心处侧向弹性 Lateral Compliance at the Contact Center 轮胎接地中心的侧向弹性轮胎接地中心的侧向弹性 Longitudinal Compliance 纵向弹性 WindupWindup ComplianceCompliance 回转弹性回转弹性 Axle Windup Compliance 轴回转弹性 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 24 BRAKES24 BRAKES 制动器制动器 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU BRAKESBRAKES Friction Brake 摩擦制摩擦制动器 RegenerativeRegenerative BrakeBrake 再生制动器再生制动器 Disc Brake 盘式制动器 Drum Brake 鼓式制动器 AntiAnti-LockLock BrakeBrake SystemSystem 防抱死刹车系统防抱死刹车系统 Brake Pressure 制动压力 Brake Torque 制动力矩 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU BRAKESBRAKES Brake Compponents Brake Pedal 制动踏盘 MasterMaster CylinderCylinder 制动主缸制动主缸 Proportioning Valve 比例阀 BrakeBrake CaliperCaliper 制动钳制动钳 Wheel Cylinder 制动轮缸 FrictionFriction MaterialMaterial Brake Brake Lining Lining 制动衬片制动衬片 Brake Pad 制动衬块 BrakeBrake ShoeShoe 制动蹄制动蹄 Brake Rotor Brake Disc 制动盘 BrakeBrake DrumDrum 制动鼓制动鼓 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU BRAKESBRAKES Brake Propportioningg 制动力分配制动力分配 Brake Balance 制动平衡 FixedFixed ProportioningProportioning 固定比值制动力分配固定比值制动力分配 Variable Proportioning 变比值制动力分配 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 25 TIRES AND WHEELS25 TIRES AND WHEELS 轮胎和车轮轮胎和车轮轮胎和车轮轮胎和车轮 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS Wheel Nomenclature 车轮专业术语 Rim 轮辋 RimRim WidthWidth 轮辋宽度轮辋宽度 Rim Diameter Specified Rim Diameter 轮辋 直径直径 标定轮辋直径标定轮辋直径 Rim Diameter Designation Nominal Rim Diameter 轮辋直径代号轮辋直径代号 轮辋名义直径轮辋名义直径 Rim Contour Designation 轮辋轮廓代号 Rim Size Designation 轮辋尺寸代号 RimRim FlangeFlange 轮辋凸缘轮辋凸缘 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS Pneumatic Tire Nomenclature充气轮胎专业 术语 Tire Section Width 轮胎断面宽度 Tire Overall Width 轮胎总宽度 Tire Overall Outside Diameter 轮胎总外缘直径 Tire Section Height 轮胎断面高度 Tire Asppect Ratio 轮胎高宽比轮胎高宽比 Tire Face 胎面 TireTire LoadLoad IndexIndex 轮胎载荷指数轮胎载荷指数 Tire Speed Symbol 轮胎速度记号 ContactContact PatchPatch Footprint Footprint 接地印迹接地印迹 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS Wheel Plane Geometry 车轮车轮平面几何 Wheeeel-SpSpin Axiss 车轮旋转轴线车轮旋转轴线 Wheel Plane 车轮平面 WheelWheel CenterCenter 车轮中心车轮中心 Contact Line 接地印迹线 Contact Center Center of Tire Contact 接地 印迹中心 Loaded Radius 负载半径 StaticStatic LoadedLoaded RadiusRadius 静态负载半径静态负载半径 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS Tire Orientation Angles 轮胎轮胎方向角向角 SSlipp Angglee 侧偏角侧偏角 Inclination Angle 侧倾角侧倾角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS Tire Rolling Characteristics 轮胎滚动特性 TireTire TrajectoryTrajectory VelocityVelocity 轮胎轨迹速度轮胎轨迹速度 Tire Longitudinal Velocity 轮胎纵向速度 TiTire LLatterall VVellocitity 轮胎侧向速度轮胎侧向速度 Tire Vertical Velocity 轮胎垂向速度 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS Wheel Spin and Tire Slip车轮车轮旋转转和轮胎轮胎滑移 Wheeeel-SpSpin Veelococityy 车轮转速车轮转速 Reference Wheel-Spin Velocity 车轮参考转速 TireTire LongitudinalLongitudinal SlipSlip VelocityVelocity 轮胎纵向滑移速度轮胎纵向滑移速度 Tire Longitudinal Slip Ratio 轮胎纵向滑移率 Clockwise Tire Rotation 轮胎顺时针旋转 Counterclockwise Tire Rotation 轮胎逆时针旋转轮胎逆时针旋转 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS StandardStandard LoadsLoads andand InflationInflation PressPressuresres 标准负荷和充气压力 Cold Inflation Pressure 冷胎压 HotHot InflationInflation PressurePressure Warm Warm InflationInflation Pressure 热胎压 TiTire LLoadd LiLimitit 轮胎负载极限轮胎负载极限 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS Wheel Torque 车轮转车轮转矩 Drivingg Toorqueque 驱动力矩驱动力矩 Braking Torque 制动力矩 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU TIRES AND WHEELSTIRES AND WHEELS Tiree Foorcesces aandd