車輛動力學理論與應用（原書第2版 下冊） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[加] 雷紮，N.亞澤爾（Reza N.Jazar） 著，劉西俠，方誌強，宋海軍 譯

圖書標籤:

• 車輛動力學
• 汽車工程
• 車輛控製
• 底盤設計
• 汽車懸架
• 汽車傳動
• 車輛運動學
• 車輛穩定性
• 汽車仿真
• 動力學理論

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111593423

版次：1

商品編碼：12342624

品牌：機工齣版

包裝：精裝

叢書名： 汽車先進技術譯叢

開本：16開

齣版時間：2018-03-01

用紙：膠版紙

頁數：335

字數：523000

正文語種：中文

內容簡介

　　《車輛動力學理論與應用（原書第2版 下冊）》理論與實踐並重，強調對相關概念物理含義的理解和應用，重點對其應用進行瞭闡述。書中所選擇的主題都是本領域的研究熱點，目的在於為讀者提供豐富的討論內容和方法指導。
　　《車輛動力學理論與應用（原書第2版 下冊）》包括：第三部分“車輛動力學”，應用牛頓方法和拉格朗日方法研究車輛操縱動力學。第四部分“車輛振動”，詳細討論車輛的振動及其優化設計問題。

內頁插圖

目錄

譯者序
原書第2 版前言
前言
本書說明
Ⅲ 車輛動力學
9 應用動力學
9．1 動力學要素
9．1．1 力和力矩
9．1．2 動量
9．1．3 矢量
9．1．4 運動方程
9．1．5 功和能量
9．2 剛體平動動力學
9．3 剛體轉動動力學
9．4 質量慣性矩矩陣
9．5 牛頓運動方程的拉格朗日形式
9．6 拉格朗日力學
9．7 小結
9．8 主要符號
習題
10 車輛平麵動力學
10．1 車輛坐標係
10．2 剛性車輛的牛頓- 歐拉動力學
10．3 作用在剛性車輛上的力係
10．3．1 輪胎力係和車身力係
10．3．2 輪胎側嚮力
10．3．3 兩輪模型和車身受力的分量
10．4 兩輪剛性車輛動力學
10．5 穩態轉嚮
10．6 兩輪車輛的綫性化模型
10．7 瞬態響應
10．8 小結
10．9 主要符號
習題
11 車輛側傾動力學
11．1 車輛坐標和自由度
11．2 運動方程
11．3 車輛力係
11．3．1 輪胎力係和車身力係
11．3．2 輪胎側嚮力
11．3．3 兩輪模型上車身受力的分量
11．4 兩輪剛性車輛動力學
11．5 穩態運動
11．6 時間響應
11．7 小結
11．8 主要符號
習題
12 應用振動學
12．1 機械振動基礎
12．2 牛頓方法和振動
12．3 振動的頻率響應
12．3．1 力作用激勵
12．3．2 基座激勵
12．3．3 偏心激勵
12．3．4 偏心基座激勵
12．3．5 單自由度受迫振動頻率
響應的分類
12．4 振動的時間響應
12．5 振動的應用和測量
12．6 振動優化理論
12．7 小結
12．8 主要符號
習題
13 車輛振動
13．1 拉格朗日方法和耗散函數
13．2 求積
13．3 固有頻率和振型
13．4 兩輪車輛模型和車身俯仰振型
13．5 二分之一車輛模型和車身
側傾振型
13．6 整車振動模型
13．7 小結
13．8 主要符號
習題
14 懸架優化
14．1 數學模型
14．2 頻率響應
14．3 RMS 優化
14．4 時間響應優化
14．5 小結
14．6 主要符號
習題
15 四分之一車輛模型
15．1 數學模型
15．2 頻率響應
15．3 固有頻率和恒常頻率
15．4 RMS 優化
15．5 基於固有頻率和車輪行程的優化
15．6 小結
15．7 主要符號
習題

參考文獻

前言/序言

　　本書麵嚮工程專業的學生，介紹車輛動力學的基礎知識，這些知識可以用於開發公路車輛乘坐舒適性、操縱性及優化分析的計算機程序。
　　車輛動力學在工程專業的課程中已經存在瞭一百多年，關於這方麵的書籍比較多，但多是麵嚮專傢層次的，並不適閤應用於課堂教學。剛入門的學生、工程師或研發人員不知道從何處和怎樣開始車輛動力學的學習。因此，有必要為初學者編寫一本教材。本書提供瞭滿足該領域未來發展需求的知識基礎。
　　本書的層次
　　本書源自近十年的非綫性動力係統研究和車輛動力學課程教學，主要麵嚮本科生最後一學年和工程專業研究生第一學年的學習。因此該書是一本中間層次的教材，既提供瞭基礎知識，又包含前沿課題。全書可以分在相互關聯的兩門課程中講授，也可以跳過某些章節在一門課程中講授。學生需要掌握一定的運動學和動力學基礎，以及數值方法的基本知識。
　　本書的內容力求保持在一定的理論一實踐層次，對很多概念都做瞭深入的解釋，並對其應用進行瞭重點闡述，對大量的相關理論進行瞭證明。本書強調概念的物理含義和應用，所選擇的主題是本領域的熱點，其目的在於為學生提供豐富的專題範圍和方法途徑。
　　本書共有四章與車輛動力學不是直接相關：應用運動學、應用機構學、應用動力學和應用振動學，這幾章為理解車輛動力學及車輛子係統動力學提供相關背景知識。
　　本書的結構
　　為便於教學和自學，本書結構組織如下。第1章“基礎知識”包含輪胎、輪輞及公路車輛分類簡述等一般預備知識。
　　第一部分“車輛驅動”介紹正嚮車輛動力學、輪胎動力學和傳動係統動力學。正嚮動力學涉及質量轉移、加速、製動，發動機性能和變速器傳動比設計等內容。
　　第二部分“車輛運動學”詳細討論轉嚮係和懸架係等車輛機械子係統。
　　第三部分“車輛動力學”應用牛頓方法和拉格朗日方法研究車輛操縱動力學。
　　第四部分“車輛振動”詳細討論車輛的振動問題。目的是介紹和示範對車輛建立多自由度振動係統模型的基本方法。牛頓一歐拉動力學方法和拉格朗日方法的概念，同時用於推導運動方程。介紹瞭車輛懸架係設計的RMS優化技術，並應用於車輛懸架係。優化技術的成果是獲得汽車或懸架裝置的最佳剛度和阻尼。方法介紹本書采用“事實一原因一應用”結構，“事實”是每一節中引入的主要議題，通過“證明”的方式找齣“原因”。事實的應用在“案例”中驗證，案例是本書中非常重要的部分，這些案例說明瞭如何應用這些“事實”。案例還涵蓋瞭用於拓展本節議題的其他“事實”。
　　預備知識要求
　　因為本書是麵嚮工程專業的高年級本科生和一年級研究生，故假設讀者熟悉矩陣算法和基本動力學。本書的預備知識包括運動學、動力學、嚮量分析和矩陣理論基礎，上述基礎知識通常在本科生前三年的學習中教授。

《現代交通工程學：車輛行為與係統集成》 本書旨在全麵深入地探討現代交通工程學的核心理念與實踐應用，重點聚焦於車輛自身性能的精細化分析以及其在復雜交通係統中的集成優化。不同於純粹的車輛設計手冊，本著作將車輛視為一個動態的、響應式的係統組成部分，強調其行為如何受設計、環境和交通流等多重因素影響，並反過來作用於整體交通係統的效率與安全。 第一部分：車輛動力學基礎與性能模擬 本部分將從宏觀到微觀，係統性地闡述車輛在不同工況下的運動學與動力學特性。我們將首先迴顧經典的牛頓力學與歐拉角描述，為理解車輛的六自由度運動奠定基礎。隨後，深入探討輪胎與路麵之間的相互作用，包括抓地力模型、輪胎噪聲以及磨損分析，這些是車輛操控性和安全性的關鍵。 接著，我們將詳細解析車輛的懸架係統，從基礎的彈簧-阻尼模型齣發，逐步深入到主動懸架、半主動懸架的設計原理與控製策略，重點關注其對車輛舒適性、穩定性和操控性的影響。轉嚮係統的設計與性能分析也將是本部分的重點，涵蓋齒輪齒條轉嚮、可變齒比轉嚮等技術，以及電子助力轉嚮（EPS）的控製算法。 製動係統是車輛安全的核心，本書將詳盡介紹傳統的液壓製動原理，並重點解析電子製動係統（EBS）、防抱死製動係統（ABS）、電子製動力分配係統（EBD）和牽引力控製係統（TCS）的工作機製與控製邏輯。我們將探討這些係統的性能極限、失效模式以及對車輛整體穩定性的貢獻。 此外，我們還將深入研究車輛的傳動係統。手動變速器、自動變速器（AT）、無級變速器（CVT）和雙離閤變速器（DCT）的設計理念、工作原理及其在燃油經濟性、換擋平順性方麵的優劣勢對比。對於新能源汽車，電驅動係統的動力學特性，包括電機模型、電池管理係統（BMS）對車輛性能的影響，也將進行詳細闡述。 最後，本部分將引入先進的車輛動力學仿真技術。我們將介紹主流的仿真軟件平颱（如Simulink, CarSim等）在車輛建模、參數辨識、性能評估方麵的應用，並提供實際案例分析，指導讀者如何利用仿真工具進行虛擬設計與性能驗證。 第二部分：車輛與交通係統的集成互動 在理解瞭車輛自身動力學特性的基礎上，本部分將視角轉嚮車輛在實際交通環境中的行為與互動。我們將重點關注車輛與其他交通參與者（其他車輛、行人、自行車等）以及基礎設施（道路、信號燈、交通標誌等）之間的動態交互。 首先，我們將探討車輛的燃油經濟性與排放模型。在日益嚴格的環保法規下，如何通過優化駕駛行為、車輛參數和控製策略來降低油耗和排放是關鍵。本書將介紹各種燃油消耗模型和排放估算方法，並分析不同駕駛模式（如經濟駕駛、運動駕駛）對燃油經濟性的影響。 接著，我們將深入研究車輛的操縱穩定性。在緊急避險、高速行駛、復雜路況等極端條件下，車輛的穩定性至關重要。我們將從理論層麵分析車輛失控的機理，並介紹諸如電子穩定程序（ESP/ESC）等主動安全係統如何通過乾預製動和發動機扭矩來恢復車輛的穩定性。 本部分也將涉及車輛的碰撞安全。從被動安全（碰撞吸能結構、安全氣囊、安全帶）到主動安全（預碰撞警告、自動緊急製動 AEB、車道保持輔助 LKA），我們將分析各種安全技術的原理與性能評估方法，並探討其在降低事故傷亡率方麵的作用。 此外，本書還將關注車輛的先進駕駛輔助係統（ADAS）及其未來的發展趨勢。包括自適應巡航控製（ACC）、車道偏離警告（LDW）、盲點監測（BSD）、自動泊車輔助（APA）等功能的設計原理、傳感器融閤以及控製算法。我們將展望車輛嚮更高程度的自動化（L2-L4級彆自動駕駛）邁進的技術挑戰和發展方嚮。 在交通流層麵，本書將分析車輛的加入對整體交通流的影響。例如，不同車輛類型的加入如何影響交通流的密度、速度和容量。我們將探討交通流理論在車輛行為建模中的應用，以及如何利用這些模型來優化交通信號控製策略，提高道路通行效率。 第三部分：前沿技術與未來展望 本部分將聚焦於當前交通工程領域的前沿技術和未來發展趨勢，為讀者提供更廣闊的視野。 我們將詳細介紹智能網聯汽車（ICV）的技術體係。包括車聯網（V2X）通信技術（V2V, V2I, V2P, V2N），傳感器技術（攝像頭、雷達、激光雷達、超聲波傳感器）及其在環境感知中的融閤應用。我們還將探討高精度定位技術（GPS, RTK, IMU）在車輛導航和自動駕駛中的作用。 其次，我們將深入研究車輛人工智能的應用。包括機器學習、深度學習在目標識彆、路徑規劃、決策控製等方麵的應用，以及如何構建魯棒可靠的自動駕駛決策係統。 本書還將探討新能源汽車的未來發展，包括更高效的電池技術、充電基礎設施的建設、氫燃料電池技術以及新型動力總成係統的研發。 最後，我們將展望交通工程的未來。包括智慧交通係統的構建、交通擁堵的治理、可持續交通模式的推廣，以及車輛在未來城市交通中的角色演變。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且具有前瞻性的現代交通工程學知識體係。

評分☆☆☆☆☆

令我印象深刻的是，這本書的敘述風格非常嚴謹，但又不失可讀性。作者在處理復雜的數學公式和物理概念時，會用通俗易懂的語言進行解釋，並輔以大量的圖示和實例，使得抽象的理論變得生動形象。我尤其欣賞書中在講解車輛懸架設計時，對於各種減振器的阻尼特性、彈簧剛度等參數的分析。它不僅解釋瞭這些參數是如何影響車輛的動態響應的，還探討瞭如何根據不同的車型定位（例如舒適型、運動型）來選擇和調校這些參數。書中還提及瞭一些先進的懸架技術，如電磁懸架和液壓懸架，並分析瞭它們的優缺點以及在實際應用中的挑戰。這讓我對車輛的舒適性和操控性有瞭更深層次的理解，也讓我意識到，一個好的懸架係統是車輛性能的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書在介紹車輛動力學理論的同時，還非常注重對實際案例的分析，這對於我這樣的讀者來說，是非常有幫助的。它不僅僅是枯燥的理論講解，而是通過生動鮮活的例子，將理論知識與實際應用聯係起來。比如，在講解車輛的燃油經濟性優化時，書中分析瞭發動機工作特性、傳動係統效率以及空氣動力學阻力等因素，並探討瞭如何通過優化設計來提高燃油經濟性。書中還介紹瞭混閤動力汽車和電動汽車的動力係統設計，以及它們在能耗優化方麵的優勢。我從中學習到瞭很多關於如何從整體上提升車輛性能的思路，也讓我對綠色齣行有瞭更深的理解。總而言之，這是一本非常值得反復閱讀和學習的書籍。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的“應用”部分，讓我眼前一亮。它不僅僅停留在理論推導，而是真正地將理論與實際工程緊密結閤。例如，在講解車輛的製動係統時，書中詳細分析瞭ABS（防抱死製動係統）和EBD（電子製動力分配係統）的工作原理，以及它們是如何通過精確控製製動壓力來提升製動安全性和效率的。書中還引用瞭大量的實際測試數據和圖錶，直觀地展示瞭這些係統在緊急製動時的錶現。我甚至可以想象，如果一個車輛工程師能夠完全掌握書中的知識，那麼他在設計和優化製動係統時，將會具備非常強的競爭力。這本書讓我明白瞭，理論知識的價值，最終體現在它能否解決實際工程問題，而這本書恰恰做到瞭這一點。

評分☆☆☆☆☆

讀這本書的過程，就像是在與一位經驗豐富的工程師進行深度交流，他們將自己畢生的智慧和實踐經驗毫無保留地分享齣來。這本書在理論深度上做得非常齣色，很多概念的引入和闡述都非常嚴謹，即使是相對復雜的數學模型，作者也能夠用清晰易懂的語言來解釋其物理意義，避免瞭純粹的數學堆砌。更重要的是，書中時刻強調理論在實踐中的應用，比如在講到轉嚮係統時，它不僅介紹瞭不同轉嚮形式的動力學模型，還結閤實際轉嚮比、轉嚮遲滯等工程參數，分析瞭它們對車輛操控感的影響。我特彆喜歡書中對於“駕駛員-車輛”這個耦閤係統的分析，它將人的感知和車輛的響應聯係起來，揭示瞭良好的操控設計是如何讓駕駛員感到“人車閤一”的。這種從微觀的零部件到宏觀的整體係統的分析方法，讓我對車輛動力學有瞭更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的亮點之一，在於它對於車輛空氣動力學部分的深入探討。我一直對車輛在高速行駛時的空氣阻力以及下壓力如何影響操控感到好奇，而這本書正好滿足瞭我的求知欲。它不僅解釋瞭風洞試驗的基本原理，還詳細介紹瞭翼型設計、車身綫條優化等如何在空氣動力學上提升車輛性能。書中用瞭很多精美的插畫和模擬圖，生動地展示瞭氣流如何在車身上流動，以及不同設計元素對空氣動力學特性的影響。更讓我驚喜的是，書中還探討瞭主動空氣動力學係統的應用，例如可變尾翼和擴散器等，這些前沿技術在書中得到瞭詳細的介紹，讓我對未來車輛的設計充滿瞭期待。閱讀過程中，我腦海中不斷浮現齣各種高性能跑車的形象，並試圖將書中所學的空氣動力學知識與這些車輛的設計相聯係，感覺仿佛自己也參與到瞭設計之中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“應用”部分，真的做得非常紮實。它沒有迴避工程實踐中的難題，而是積極地探討如何運用理論知識去解決這些難題。例如，在討論車輛的振動與噪聲控製時，書中詳細介紹瞭各種減振器、隔音材料的工作原理，以及如何通過優化這些組件的設計來提升駕乘的舒適性。我曾有過一次很不愉快的用車經曆，就是車輛在行駛過程中有難以忍受的噪音，讀瞭這本書後，我纔恍然大悟，原來這與車輛的結構模態、發動機的振動傳遞等都有密切關係。書中提供的分析方法和解決方案，讓我感覺非常實用，如果我遇到類似的問題，知道該從何入手去分析和解決。它不僅僅是一本理論教材，更像是一位經驗豐富的技術顧問，隨時準備為我提供專業的指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和廣度都令人稱道，它幾乎涵蓋瞭車輛動力學的方方麵麵，從基礎的輪胎模型到復雜的車輛動力學控製器。而且，書中在引入每一個新的概念時，都會追溯其理論根源，並給齣詳細的推導過程，這對於我這樣追求知其所以然的讀者來說，是極其重要的。我特彆喜歡書中關於輪胎與路麵相互作用的章節，作者用非常形象的比喻來解釋輪胎抓地力、側嚮力以及縱嚮力的産生機製，並詳細闡述瞭這些力是如何影響車輛的行駛狀態的。書中還介紹瞭多種經典的輪胎模型，並分析瞭它們在不同應用場景下的適用性。這讓我對輪胎這個看似簡單的部件有瞭全新的認識，也明白瞭輪胎設計對於車輛整體性能的重要性。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是，它不僅僅是一本教科書，更是一本能夠激發讀者思考的書。它提齣的很多問題，都值得我們深入探討。比如，在討論車輛的被動安全設計時，書中詳細介紹瞭車身結構的吸能原理、安全氣囊的工作機製，以及碰撞模擬的重要性。它讓我意識到，車輛的安全設計並非僅僅是堆砌材料，而是需要精密的計算和大量的試驗來驗證。書中還提及瞭一些前沿的安全技術，如預碰撞安全係統和行人保護技術，讓我對未來汽車的安全性能充滿瞭期待。閱讀過程中，我常常會思考，如何纔能在保證性能的同時，最大限度地提升車輛的安全性，而這本書則為我提供瞭寶貴的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

讓我非常欣賞的是，這本書在內容編排上顯得邏輯性極強，而且每個章節之間的過渡也非常自然流暢，仿佛是一部精心編排的交響樂。它循序漸進地引導讀者從基礎理論走嚮復雜的工程應用，絲毫不會讓人感到突兀或混亂。特彆是關於車輛穩定性控製（ESC）的章節，我感覺作者對這一主題的闡述簡直是鞭闢入裏。他們不僅僅是羅列瞭ESC係統的基本原理和控製算法，更是深入挖掘瞭ESC係統在不同工況下（例如緊急變道、濕滑路麵轉彎等）的工作機製，以及它如何通過乾預車輛的製動和轉嚮來實現安全性的提升。書中還提供瞭大量的仿真數據和實際測試結果，用直觀的圖錶和麯綫來展示ESC係統在提升車輛操控極限方麵的作用。我甚至能想象到，如果把書中介紹的這些控製策略應用到實際車輛中，將會帶來多麼顯著的安全效益。而且，書中對於傳感器、執行器等硬件層麵的介紹也相當詳盡，這對於我這種既想理解理論又對工程實現感興趣的讀者來說，無疑是雪中送炭。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我眼前一亮，特彆是它在車輛動力學這個理論性很強的領域，是如何做到理論與實際應用緊密結閤的。我之前涉獵過一些車輛動力學的資料，但總感覺有些紙上談兵，缺乏一種“落地”的感覺。而這本《車輛動力學理論與應用》（原書第2版 下冊），恰恰彌補瞭我的這一遺憾。它沒有停留在抽象的公式推導，而是花瞭大量的篇幅去解析這些理論是如何指導實際工程設計和問題解決的。例如，在講到懸架係統時，書中不僅深入剖析瞭不同懸架結構的運動學和動力學特性，還細緻地闡述瞭這些特性如何影響車輛的舒適性、操控性和穩定性。更讓我印象深刻的是，書中引用瞭大量的實際車輛案例，通過對這些案例的分析，我能更直觀地理解理論的價值和局限性。它仿佛是在給我講述一個個真實發生的故事，而我則是那個在故事中學習如何解決工程難題的學生。這種“情景式”的學習方式，極大地激發瞭我探索車輛動力學奧秘的興趣。我常常會在閱讀過程中，聯想到自己曾經遇到過的車輛性能問題，然後對照書中的理論和案例，找到其中的原因和解決方案，這種成就感是其他教科書難以給予的。