车辆动力学控制与人体脊椎振动分析PDF电子书下载

第一篇 车辆动力学与控制 3

第1章 车辆动力学与控制研究概述 3

1.1 车辆稳定性控制系统 4

1.2 汽车行驶的平顺性 5

1.3 电动汽车的动力性和经济性 7

1.4 小结 9

第2章 车辆转向系统及其控制 11

2.1 轮胎转向特性 11

2.1.1 轮胎坐标轴及其受力 11

2.1.2 轮胎的侧偏力 12

2.1.3 轮胎的动态特性 12

2.2 转向盘阶跃输入下的时域响应 13

2.3 稳态转向特性 15

2.4 四轮转向系统 19

2.4.1 四轮转向动力学模型 19

2.4.2 四轮转向系统的控制方法 20

2.4.3 计算机仿真实例 23

2.5 小结 26

第3章 汽车行驶的平顺性与安全性 27

3.1 引言 27

3.2 路面不平度的描述 27

3.2.1 路面谱及其分类 29

3.2.2 空间频率与时间频率功率谱密度的关系 31

3.2.3 路面不平输入的功率谱密度 33

3.3 车辆行驶平顺性分析 35

3.3.1 系统响应量的功率谱密度 35

3.3.2 基于虚拟激励法的单轮车辆的振动分析 36

3.3.3 基于虚拟激励法的半车模型的振动分析 43

3.4 小结 51

第4章 车辆被动悬架的设计与分析 53

4.1 车辆悬架及其模型 53

4.1.1 车辆悬架的力学模型 53

4.1.2 车辆悬架的功能 54

4.1.3 非独立悬架和独立悬架 55

4.2 单轮车椅悬架系统的动力学模型 57

4.3 车辆悬架模型的频率响应函数 58

4.4 车辆悬架模型的频率响应分析 59

4.4.1 悬架刚度对悬架的影响 60

4.4.2 悬架阻尼对悬架的影响 62

4.4.3 轮胎刚度对悬架的影响 64

4.5 小结 66

第5章 车辆主动悬架设计与分析 67

5.1 引言 67

5.2 四分之一车辆主动悬架的控制方程 67

5.3 四分之一车辆主动悬架控制器设计 68

5.3.1 传递函数 68

5.3.2 有约束控制方程的LMI优化 68

5.3.3 基于LMI优化的主动悬架的鲁棒性设计 69

5.3.4 基于LMI优化的主动悬架控制器参数 70

5.4 四分之一模型的主动悬架性能分析 72

5.4.1 频域分析 72

5.4.2 时域分析 73

5.4.3 鲁棒性分析 75

5.5 半车主动悬架控制方程 79

5.6 半车主动悬架控制器设计 80

5.6.1 基于LMI优化的主动悬架控制器参数 82

5.6.2 频域分析 84

5.6.3 时域分析 86

5.6.4 鲁棒性分析 87

5.7 小结 89

第6章 车辆侧翻 91

6.1 车辆侧翻指标 91

6.2 车辆侧倾平面模型 92

6.2.1 刚体车辆侧倾的准静态模型 92

6.2.2 悬挂车辆侧倾的准静态模型 94

6.2.3 侧倾瞬态响应模型 96

6.3 三自由度车辆侧翻模型 98

6.4 汽车防侧翻控制应用 100

6.5 小结 101

第7章 轮胎模型 103

7.1 轮胎的发展及结构 103

7.2 轮胎的受力及运动状态 105

7.2.1 侧向力和侧偏现象 105

7.2.2 回正力矩 108

7.2.3 有外倾角时轮胎的滚动 109

7.2.4 轮胎的运动状态 110

7.3 典型的轮胎模型 112

7.3.1 线性模型 112

7.3.2 Dugoff模型 113

7.3.3 魔术公式模型 114

7.3.4 幂指数统一轮胎模型 116

7.3.5 神经网络轮胎模型及其仿真分析 118

7.4 小结 120

第8章 电动汽车的动力与经济性分析 121

8.1 引言 121

8.2 电动汽车动力与经济性指标模型 122

8.2.1 动力性指标计算模型 122

8.2.2 经济性指标计算模型 123

8.3 电动汽车动力与经济性的参数灵敏度 124

8.3.1 动力性的参数灵敏度 124

8.3.2 经济性的参数灵敏度 127

8.4 实例计算分析 128

8.5 小结 133

第二篇 人体脊椎振动特性分析 137

第9章 人体脊椎振动分析研究概述 137

9.1 车辆振动对人体的影响 137

9.2 受振人体的舒适性 139

9.3 人体脊椎动态特性研究进展 141

9.4 人体脊椎组织结构 143

9.5 脊椎生物力学基础 146

9.6 小结 148

第10章 人体脊椎有限元模型建模 151

10.1 建模方法 151

10.2 模型的材料属性 154

10.3 模型静态特性的有效性验证 155

10.4 小结 156

第11章 人体脊椎的动态特性分析 157

11.1 正常人体脊椎的频率特性 157

11.2 正常人体脊椎的模态振型 158

11.3 损伤人体脊椎的频率特性分析 159

11.4 损伤人体脊椎的模态振型分析 160

11.5 小结 162

第12章 振动载荷下损伤脊椎的动力响应分析 163

12.1 引言 163

12.2 损伤模型的建立与仿真分析 164

12.3 无阻尼的动态特性 167

12.4 有阻尼的动态特性 168

12.5 小结 168

第13章 人体脊椎组织材料特性的动态敏感性分析 171

13.1 研究意义 171

13.2 材料属性及建模方法 171

13.3 仿真分析 175

13.4 结果分析 177

13.5 小结 179

第14章 人体上身重心位置变化对脊椎动态特性的影响分析 181

14.1 研究意义 181

14.2 建模方法及人体上身质心位置设定 182

14.3 结果分析 182

14.4 小结 185

第15章 振动载荷下椎间盘的多孔弹性响应分析 187

15.1 模型建立与网格划分 188

15.2 材料特性 188

15.3 边界条件与载荷 189

15.4 模型有效性验证 190

15.5 仿真结果 190

15.6 结果分析 194

15.7 小结 195

参考文献 197

索引 203