Automobile System Dynamics
课程编号：130104026
学时：24（含课外学时）学分：1.5
适用对象：车辆工程专业
先修课程：理论力学、机械设计、汽车发动机原理、汽车构造、汽车理论等
一、课程的性质和任务（四号黑体加粗，描述文字用四号小宋体（下同））
该课程可以支撑毕业要求第1、2、3、4条的达成。汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，是车辆工程专业的一门重要的专业选修课。通过本课程的学习在巩固学生所学专业课程汽车理论的基础上，为学生将来毕业从汽车工程研究提供更加深入的专业知识。
本课程介绍了汽车动力学建模的基础理论、轮胎力学及汽车空气动力学；重点介绍受汽车发动机、传动系统、制动系统影响的驱动动力学和制动动力学，以及行驶动力学（垂向）和操纵动力学（侧向）等内
容；同时介绍了汽车动力学模型的建立、计算机仿真、动态性能分析和控制器设计的方法，让学生对车辆系统动力学分析软件有所了解。
二、教学目的与要求
通过本课程的学习，使学生了解汽车系统动力学研究的主要内容，熟悉系统建模的基础理论、轮胎力学和空气动力学的基础，掌握纵向、垂向和侧向动力学的建模和分析方法以及三向动力学对整车性能的影响，了解车辆计算机建模与仿真相关的软件；从而使学生获得对车辆简单子系统的动力学理论分析及建模仿真分析的能力。为以后的工作、学习、创新和科学研究打下扎实的理论和实践基础。
三、教学内容
第一章：概论和基础理论
1．基本内容：
（1）车辆动力学概述
（2）车辆动力学建模方法及基础理论
（3）充气轮胎动力学
（4）空气动力学基础（自学）
2．教学基本要求：
了解：车辆动力学的发展历史及发展趋势
熟悉：车辆动力学的研究内容和范围，基本术语、标准和法规
掌握：轮胎的基本结构、轮胎三向力学特性
3．教学重点难点：
重点：充气轮胎动力学
难点：充气轮胎的三向力学特性
4．教学建议：
通过多媒体手段，展示轮胎结构、三向力的受力分析等图片、动画等以增加学生的感观认识和辅助学生的理解。
第二章：纵向动力学
1．基本内容：
（1）纵向动力学性能分析
（2）纵向动力学控制系统
（3）动力传动系统的振动分析
2．教学基本要求：
了解：扭振系统的激振源，系统模型的建立和分析方法以及动力传动系统的减振措施；ABS 控制系统、驱动力控制系统及车辆稳定性控制系统
掌握：车辆动力的需求与供应、动力性、燃油经济性、制动性以及驱动与附着极限和驱动效率的计算方法
3．教学重点难点：
重点：车辆动力的需求与供应、动力性、燃油经济性
难点：驱动力、制动力在各类极限工况下的计算
4．教学建议：
通过多媒体手段，展示车辆的驱动和制动过程以帮助学生更好的理解和掌握该内容。
第三章：行驶动力学
1．基本内容：
1）路面输入及其模型
2）与平顺性相关的部件
3）人体的振动的反应
4）行驶动力学模型
5）可控悬架系统
了解：路面测量技术及数据处理，与平顺性相关的零部件，可控悬架系统
熟悉：车辆平顺性的测量方法及评价标准
掌握：单轮车辆模型的推导及分析
3．教学重点难点：
重点：与平顺性相关的零部件及平顺性的测量方法及评价标准，行驶动力学模型的建立难点：单轮车辆模型的推导
4．教学建议：
通过视频动画等手段展示车辆平顺性的测试方法及影响平顺性的各个因素，通过图片等展示各类可控悬架系统，以提高学生的兴趣。
第四章：操纵动力学
1．基本内容：
1）车辆基本操纵模型
2）基本操纵模型的扩展
3）转向系统动力学及控制
2．教学基本要求：
了解：车辆基本操纵模型的研究背景，作用于车辆的外力及外力矩汽车动力系统
熟悉：车辆基本操纵模型假设
掌握：车辆基本操纵模型运动方程的推导，操纵特性分析
3．教学重点难点：
重点：车辆基本操纵模型
难点：车辆基本操纵模型运动方程的推导
4．教学建议：
增加实践操作
第五章：车辆计算机建模与仿真
1．基本内容：
1)车辆动力学计算方法与软件
2)Matlab环境下的车辆系统建模、仿真与控制器设计实例
3)应用Adams软件的多体动力学实例分析
2．教学基本要求：
了解：车辆计算机建模与仿真的相关理论基础、方法及相关软件
重点：多体动力学各类分析方法的比较
4．教学建议：
增加实践操作
四、教学环节与学时分配
（表格内容为五号楷体）
五、教学中应注意的问题：
本课程为车辆工程专业的专业选修课程，车辆动力学模型及各向力的受力分析等十分复杂，因此必须增加大量的实物照片和动画，必要时可播放相关视频增加学生的感观认识，有助于复杂抽象概念的理解，这样可以促进学生学习，快速的掌握这门课程的重点内容。
六、实验/实践内容：
无
七、考核方式：
本课程为考查课，考核采用平时考核加期末开卷考核的形式。
学生最后总成绩由平时成绩（60%，其中到课率30%+课堂表现10%+课后作业20%）+理论开卷考试成绩（40%）的总和确定。
八、教材及主要参考书：
1、选用教材：
《汽车系统动力学》喻凡，林逸主编，机械工业出版社，2014年
2、主要参考书：
《汽车系统动力学》张洪欣主编，同济大学出版社，1996年
《汽车操纵动力学》郭孔辉主编，吉林科学技术出版社，1991年
《汽车动力学》（德）米奇克M主编，陈萌三译，人民交通出版社，1992年《车辆动力学基础》任尊松主编，中国铁道出版社，2009年
九、教改说明及其他：
无
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