《方程式賽車動力學仿真》內(nèi)容主要包含:(1)系統(tǒng)性介紹了方程式賽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、路面模型等。(2)系統(tǒng)性介紹了橫向穩(wěn)定桿模型,采用襯套特性模擬橫向穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)剛度,模型整體簡單,計算速度快,通過改變襯套剛度可以快速更改穩(wěn)定桿特性;采用有限元柔性體MNF文件建立真實的橫向穩(wěn)定桿并模擬其特性,模型較為復雜,計算速度較慢。(3)系統(tǒng)性介紹了不同種類的懸架模型(懸架模型是該書的核心)。需要強調(diào)的是,整車動態(tài)特性的優(yōu)劣并不在于采用技術含量高的懸架,關鍵在于懸架與整車的匹配,這是底盤調(diào)試的精髓與核心。避震器縱置式推桿懸架通過增加輔助避震系統(tǒng),可以改善擺臂的震動特性,同時提升賽車在起步加速時或制動時的抬頭與點頭現(xiàn)象。拉桿懸架模型的優(yōu)勢是可以在較大的裕度空間范圍內(nèi)布置拉桿,例如可以將拉桿布置到上下控制臂之外;對于推桿懸架來說,過長的推桿容易導致?lián)隙茸冃芜^大,而拉桿不存在此問題。扭桿彈簧式推桿懸架可以將扭桿彈簧與推桿懸架的優(yōu)勢結(jié)合起來,對于支架擺臂的轉(zhuǎn)動特性,可以考慮增加橫向避震器,以限制或減小擺臂的旋轉(zhuǎn)特性,進而減少車輪或車身上下振動的幅值特性,從而提升賽車的性能?臻g斜置扭桿彈簧推桿式解耦懸架通過扭桿彈簧與螺旋彈簧兩種不同剛度的設定,在起步、制動、高速行駛時采用扭轉(zhuǎn)彈簧的大剛度特性,在轉(zhuǎn)彎及低速行駛時采用螺旋彈簧,以提升整車的平順性和彎道的穩(wěn)定性。在靜止、低速、高速時,可以通過滑閥避震器改變車身的高度;此種懸架設定與半主動懸架有本質(zhì)的區(qū)別,半主動懸架是通過改變避震器的特性來改變懸架系統(tǒng)的特性,半主動懸架的彈簧剛度是不可調(diào)節(jié)的,此種懸架通過液壓作用器改變扭桿彈簧與螺旋彈簧的工作特性,避震器可用滑閥特性改變車身高度,也可用變阻尼特性(如磁流變避震器)既改變高度,又改變阻尼特性。橫置板簧懸架模型,包括板簧上橫置和下橫置等。(4)針對懸架前束角與外傾角,介紹其優(yōu)化實驗方法。(5)針對后輪隨動轉(zhuǎn)向、懸架變剛度特性、制動聯(lián)合仿真案例,系統(tǒng)性介紹了問題的研究方案,同時分析模型并形成結(jié)論。
《方程式賽車動力學仿真》可作為高等院校高年級本科生、研究生及汽車工程研究院設計研發(fā)人員的學習用書,也可作為車輛系統(tǒng)動力學愛好者的參考資料。書中不同章節(jié)提供了相關模型,請掃碼獲取模型資源包。
方程式賽車在運動過程中主要強調(diào)整車的穩(wěn)定性,整車的穩(wěn)定性核心在于底盤的設計與調(diào)試。與傳統(tǒng)的乘用車相比,方程式賽車懸架系統(tǒng)的結(jié)構設計、彈簧剛度的設定、避震器的匹配較為復雜,同時需要考慮不同賽道、不同天氣特征下使用的輪胎特性。采用多體系統(tǒng)動力學軟件ADAMS/CAR模塊可以快速構建不同懸架系統(tǒng)的結(jié)構及整車模型,分析其系統(tǒng)間的匹配特性。
近些年來,大學生方程式賽車在國內(nèi)快速發(fā)展,但整車底盤的設計過于保守,且底盤設計同類化嚴重。針對此現(xiàn)象與問題,作者設計了不同系列的推桿式、拉桿式、扭桿彈簧式、變剛度式等新型懸架結(jié)構供參考與學習。
本書內(nèi)容主要包含:(1)系統(tǒng)性介紹了方程式賽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、路面模型等。(2)系統(tǒng)性介紹了橫向穩(wěn)定桿模型,采用襯套特性模擬橫向穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)剛度,模型整體簡單,計算速度快,通過改變襯套剛度可以快速更改穩(wěn)定桿特性;采用有限元柔性體MNF文件建立真實的橫向穩(wěn)定桿并模擬其特性,模型較為復雜,計算速度較慢。(3)系統(tǒng)性介紹了不同種類的懸架模型(懸架模型是本書的核心)。需要強調(diào)的是,整車動態(tài)特性的優(yōu)劣并不在于采用技術含量高的懸架,關鍵在于懸架與整車的匹配,這是底盤調(diào)試的精髓與核心。避震器縱置式推桿懸架通過增加輔助避震系統(tǒng),可以改善擺臂的震動特性,同時提升賽車在起步加速時或制動時的抬頭與點頭現(xiàn)象。拉桿懸架模型的優(yōu)勢是可以在較大的裕度空間范圍內(nèi)布置拉桿,例如可以將拉桿布置到上下控制臂之外;對于推桿懸架來說,過長的推桿容易導致?lián)隙茸冃芜^大,而拉桿不存在此問題。扭桿彈簧式推桿懸架可以將扭桿彈簧與推桿懸架的優(yōu)勢結(jié)合起來,對于支架擺臂的轉(zhuǎn)動特性,可以考慮增加橫向避震器,以限制或減小擺臂的旋轉(zhuǎn)特性,進而減少車輪或車身上下振動的幅值特性,從而提升賽車的性能?臻g斜置扭桿彈簧推桿式解耦懸架通過扭桿彈簧與螺旋彈簧兩種不同剛度的設定,在起步、制動、高速行駛時采用扭轉(zhuǎn)彈簧的大剛度特性,在轉(zhuǎn)彎及低速行駛時采用螺旋彈簧,以提升整車的平順性和彎道的穩(wěn)定性。在靜止、低速、高速時,可以通過滑閥避震器改變車身的高度;此種懸架設定與半主動懸架有本質(zhì)的區(qū)別,半主動懸架是通過改變避震器的特性來改變懸架系統(tǒng)的特性,半主動懸架的彈簧剛度是不可調(diào)節(jié)的,此種懸架通過液壓作用器改變扭桿彈簧與螺旋彈簧的工作特性,避震器可用滑閥特性改變車身高度,也可用變阻尼特性(如磁流變避震器)既改變高度,又改變阻尼特性。橫置板簧懸架模型,包括板簧上橫置和下橫置等。(4)針對懸架前束角與外傾角,介紹其優(yōu)化實驗方法。(5)針對后輪隨動轉(zhuǎn)向、懸架變剛度特性、制動聯(lián)合仿真案例,系統(tǒng)性介紹了問題的研究方案,同時分析模型并形成結(jié)論。
本書可作為高等院校高年級本科生、研究生及汽車工程研究院設計研發(fā)人員的學習用書,也可作為車輛系統(tǒng)動力學愛好者的參考資料。書中不同章節(jié)提供了相關模型,請掃碼獲取模型資源包。
第1章 中舵轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
1.1 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
1.2 轉(zhuǎn)向變量參數(shù)
1.3 轉(zhuǎn)向通信器
1.4 轉(zhuǎn)向仿真
1.5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)試
第2章 車身
2.1 車身通信器
2.2 車身參數(shù)變量
2.3 車身測量函數(shù)
第3章 發(fā)動機
3.1 發(fā)動機實驗數(shù)據(jù)
3.2 發(fā)動機扭矩圖繪制程序
3.3 發(fā)動機系統(tǒng)建模
3.4 定半徑轉(zhuǎn)彎仿真
第4章 制動系統(tǒng)
4.1 制動系統(tǒng)簡介
4.2 制動系統(tǒng)變量參數(shù)及通信器
4.3 FSAE賽車Braking文件驅(qū)動仿真
第5章 輪胎模型
5.1 輪胎模型適用性分類
5.2 FSAE輪胎屬性文件
第6章 路面
6.1 路面類型
6.2 對開路面
6.3 對接路面
6.4 減速帶路面
6.5 連續(xù)障礙路面
6.6 分離路面設置
第7章 橫向穩(wěn)定桿Ⅰ
7.1 橫向穩(wěn)定桿模型
7.2 扭轉(zhuǎn)彈簧
7.3 單輪跳動仿真
第8章 橫向穩(wěn)定桿Ⅱ
8.1 橫向穩(wěn)定桿前處理
8.2 柔體穩(wěn)定桿模型
8.3 車輪反向跳動仿真
第9章 非獨立懸架
9.1 板簧懸架模型
9.2 鋼板彈簧
9.3 板簧懸架變量參數(shù)
9.4 板簧懸架通信器
9.5 板簧懸架通信器測試
9.6 驅(qū)動軸顯示組件
9.7 雙輪反向激振仿真
9.8 整車模型
9.9 Fish-Hook仿真
第10章 避震器縱置式后推桿懸架
10.1 后推桿懸架
10.2 單輪激振測試驗證模型
10.3 懸架模型調(diào)試
10.4 車輪同向跳動仿真
第11章 避震器縱置式前推桿懸架
11.1 硬點信息
11.2 FSAE整車模型裝配
11.3 勻速直線仿真
第12章 避震器縱置式推桿懸架
12.1 縱置式前推桿懸架模型
12.2 縱置式后推桿懸架模型
12.3 漂移仿真
第13章 避震器橫置式推桿懸架
13.1 剛度匹配
……
第14章 拉桿式懸架模型Ⅰ
第15章 拉桿式懸架模型Ⅱ
第16章 扭力梁懸架
第17章 扭桿彈簧式推桿懸架
第18章 空間斜置扭桿彈簧推桿式懸架
第19章 上橫置板簧懸架模型
第20章 下單橫置板簧懸架模型
第21章 下雙橫置板簧懸架模型
第22章 優(yōu)化設計實驗
第23章 FSAE賽車后輪隨動轉(zhuǎn)向
第24章 變剛度懸架特性研究
第25章 彎道制動聯(lián)合仿真
第26章 整車平順性仿真
附錄
參考文獻