车辆系统仿真理论与实践

第1章 概论
1.1 系统与模型
1.1.1 系统
1.1.2 模型
1.1.3 车辆系统及其模型
1.2 系统仿真
1.2.1 定义及作用
1.2.2 分类及流程
1.2.3 算法及软件
1.2.4 建模与仿真的校核、验证和确认(VV&A)
1.3 系统的数学模型
1.3.1 系统数学模型及一般表达形式
1.3.2 连续时间系统的数学模型
1.3.3 离散时间系统的数学模型
1.3.4 计算机控制系统的数学模型
第2章 连续系统的数学仿真
2.1 数值积分法
2.1.1 几种常用的数值积分法
2.1.2 变步长法
2.1.3 算法误差和稳定性问题
2.1.4 算法的比较和选择
2.1.5 病态系统的仿真方法
2.2 离散相似法
2.2.1 离散相似法的原理及应用
2.2.2 离散相似模型的精度和校正问题
2.2.3 面向结构图的离散相似法
2.3 间断非线性系统的数学仿真算法
2.3.1 平均值法
2.3.2 条件函数求零算法
2.3.3 间断点估计法
2.4 分布参数系统仿真算法
2.4.1 差分解法
2.4.2 线上求解法
第3章 垂向动力学仿真
3.1 路面激励模型
3.1.1 路面不平度和路面谱
3.1.2 空间频率和时间频率功率谱密度函数的关系
3.1.3 相干函数
3.2 车辆振动简化模型
3.2.1 单自由度振动模型
3.2.2 汽车振动模型
3.2.3 履带车辆振动模型
3.3 人体-座椅系统振动模型
3.3.1 振动模型
3.3.2 振动响应
3.3.3 振动传递特性
3.4 垂向部件动力学模型
3.4.1 弹性元件
3.4.2 阻尼元件
3.4.3 橡胶金属部件
3.4.4 轮胎
第4章 纵向动力学仿真
4.1 运动方程
4.1.1 汽车模型
4.1.2 坦克模型
4.2 外力分析
4.2.1 重力和地面法向反力
4.2.2 滚动阻力
4.2.3 爬坡阻力
4.2.4 空气阻力
4.2.5 挂钩阻力
4.2.6 牵引力
4.2.7 惯性阻力
4.3 行驶极限
4.3.1 垂向载荷
4.3.2 前轮驱动与后轮驱动的附着率
4.3.3 四轮驱动的附着率
4.3.4 制动附着率
4.3.5 理想制动力分配
4.3.6 切向力图
4.4 加减速过程
4.4.1 汽车瞬态过程
4.4.2 加速过程
4.4.3 制动过程
第5章 汽车横向动力学及单轨模型
5.1 横向运动的运动方程组
5.2 解齐次微分方程
5.3 解非齐次微分方程
5.4 汽车操纵稳定性
5.4.1 稳态圆周行驶
5.4.2 特别影响因素
第6章 履带车辆转向动力学仿真
6.1 转向运动学
6.1.1 坦克的平面转向运动
6.1.2 履带转向运动学模型
6.1.3 坦克整体转向运动学关系式
6.2 平地均匀转向动力学
6.2.1 转向时作用在坦克上的外力
6.2.2 转向时作用在坦克上的外力矩
6.2.3 转向所需牵引力和制动力
6.2.4 平地转向条件
6.3 考虑横向力、纵向力作用下的转向动力学
6.3.1 纵向力作用下的转向
6.3.2 横向力作用下的转向
6.3.3 横向和纵向力复合作用下的转向
6.4 转向机构与转向功率平衡
6.4.1 转向机构类型
6.4.2 转向功率平衡
6.4.3 实例1——转向离合器
6.4.4 实例2——行星转向机
第7章 动力传动部件及其性能仿真
7.1 动力性
7.1.1 评价指标
7.1.2 发动机特性及其效率
7.1.3 传动系结构及机械效率
7.1.4 行动装置功率损失及总效率
7.1.5 机械传动车辆的动力特性
7.1.6 液力传动车辆的动力特性
7.2 燃油经济性
7.2.1 评价指标
7.2.2 发动机的负荷特性
7.2.3 发动机的万有特性
7.3 变速、转向及制动性能
7.3.1 变速性能
7.3.2 转向性能
7.3.3 制动性能
7.4 动力传动部件的性能模拟
7.4.1 载荷工况
7.4.2 发动机扭矩模型
7.4.3 动态模拟的当量系统模型
7.4.4 齿轮传动装置
7.4.5 摩擦式离合器
7.4.6 液力元件
7.4.7 汽车转向系
7.5 发动机工作过程模拟
7.5.1 计算方法
7.5.2 稳态计算模型
7.5.3 瞬态计算模型
7.5.4 计算实例
7.6 发动机传、散热过程模拟
7.6.1 计算方法
7.6.2 耦合计算模型
7.6.3 耦合计算流程
7.6.4 计算实例
第8章 车辆通过性模拟
8.1 土壤特性模型
8.1.1 土壤的物理性质
8.1.2 土壤的力学特性
8.2 土壤-车轮模型
8.2.1 滚动阻力计算
8.2.2 牵引力计算
8.3 土壤-履带模型
8.3.1 履带接地压力
8.3.2 滚动阻力计算
8.3.3 牵引力计算
8.3.4 履刺效应
8.3.5 接地压力分布对牵引力的影响
8.4 车辆的软土通过性
8.4.1 土壤的可行驶性
8.4.2 圆锥指数法
8.5 车辆的几何通过性
8.5.1 车辆失去几何