1汽車系統動力學的主要研究內容、范圍及其發展方向。答：內容和范圍：嚴格地說，車輛動力學是研究所有與車輛系統運動有關的學科。它涉及的范圍很廣，除了影響車輛縱向及其子系統的動力學響應（如發動機、傳動、加速、制動、防抱死和牽引力控制系統等方面的因素）外，還有車輛在垂向和橫向兩個方面的動力學內容，即行駛動力學和操縱動力學。行駛動力學主要研究由路面的不平激勵，通過懸架和輪胎垂向力引起的車身跳動和俯仰以及車輪的運動；而操縱動力學研究車輛的操縱特性，主要與輪胎側向力有關，并由此引起車輛的側滑、橫擺和側傾運動。發展方向：計算機技術和控制技術共同推動了現代汽車系統動力學的發展。隨著各種底盤控制系統在車輛中應用的增長趨勢及各功能控制系統集成程度的日益提高，車輛動力學在未來車輛控制系統設計中的作用將愈加重要，可以預見，未來的發展將在車輛主支控制、車輛多體動力學和向“人—車—路”閉環系統的擴展等方面有所體現。2汽車空氣阻尼及怎么樣降低汽車空氣阻力。答：汽車直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向上的分力成為空氣阻力?？諝庾枇κ强諝鈱η斑M中的汽車形成的一種反向作用力，它的計算公式是：FD=116×scwv2其中v3描述主動懸架的工作原理。答：主動懸架的控制環節中安裝了能夠產生抽動的裝置，采用一種以力抑力的方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身的傾斜力。由于這種懸架能夠自行產生作用力，因此稱為主動懸架。主動懸架是由電腦控制的一種新型懸架，具備三個條件：（1）具有能夠產生作用力的動力源；（2）執行元件能夠傳遞這種作用力并能連續工作；（3）具有多種傳感器并將有關數據集中到微電腦進行運算并決定控制方式。因此，主動懸架匯集了力學和電子學的技術知識，是一種比較復雜的高技術裝置。另外，主動懸架具有控制車身運動的功能。當汽車制動或拐彎時的慣性引起彈簧變形時，主動懸架會產生一個與慣力相對抗的力，減少車身位置的變化。例如德國奔馳2000款CL型跑車，當車輛拐彎時懸架傳感器會立即檢測出車身的傾斜和橫向加速度，電腦根據傳感器的信息，與預先設定的臨界值進行比較計算，立即確定在什么位置上將多大的負載加到懸架上，使車身的傾斜減到最小。4可變阻尼半主動懸架的工作原理答：連續可變阻尼的半主動懸架，其減振器產生的阻尼力能獨立地跟蹤力需求信號，而與減振器本身的相對速度無關。根據四分之一單車輪模型，可寫出半主動系統的運動方程如下：

mm其中，Ud如果懸架相對位移、車輪速度、車身速度可測，則作為有限狀態反饋變量，阻尼器的控制力應為：

U由于半主動系統的非線性限制，其控制力Ud應用最優控制理論實際上并不能完全實現，因而還須增加一條附加控制律：

即當懸架相對速度與力需求信號符號相同時，則令控制力需求信號等于最優控制力；否則令控制力需求信號為零。本質上講，半主動系統減振器沒有能量輸入機構，所需求的能量只是控制閥所需的電能而已。就控制力Ud而言，當它與懸架相對速度符號相反時，即閥口充分打開，減振器上的控制力為零。實際上，由于減振器內的粘滯阻力及控制閥口徑的限制，控制力U5人體振動的反應。答：參見課本第166頁部分6請用單軌半車輛行駛運動模型對某一汽車懸架進行設計答：參見課本第183頁。7汽車操縱性動力學的性能分析。答：汽車操縱動力學的性能分析包括穩態響應分析、穩定性分析、頻率響應分析。穩態響應分析是一種穩定的轉彎狀態，該狀態下，車輛的前進速度和轉身角均為定值，從而使車輛以固定的轉彎半徑轉彎行駛。它代表了車輛的基本操縱性能，并被作為一個公認的標準操縱性能的試驗方法。穩定性分析是沒有轉向角輸入的直線行駛狀態。實際中，通常指高速公路上以中、高速直線行駛的情況。穩定性響應是指在直線行駛條件下，車輛持續受到小的干擾，如風的擾動或不平路面的激勵，使其偏離本身平衡狀態的程度。車輛對外界擾動的瞬態響應是相當重要的，對于小型車輛，瞬態響應的品質可按“有效方向剛度”和“阻尼特性”來分類。頻率響應分析是指車輛在轉向角為正弦輸入下的響應。很顯然，實際中沒有與之直接對應的情況，因而這不代表實際駕駛情況。然而，它代表了車輛對轉向盤的一般動態響應特征?，F實中的輸入大部分能被分解為不同頻率的正弦波；頻率響應函數為系統提供了對各種不同頻率成分響應的完整描述；最后的輸出實際上就是這些響應的線性疊加。因此，可以說頻率響應函數間接地為車輛對任何形式的轉向輸入響應提供了一個完整描述。事實上，上述三種不同形式的分析結果，相互之間有滲透及關聯。8轉向系統動力學模型的分析（兩個方向振動）答：參見課本265頁。9.汽車動力學主要的分析軟件概述。答：車輛動力學研究中常用的計算方法及軟件基本上分為以下幾類：在早期的汽車動力分析軟件中，大多采用的是面向目標設計的仿真軟件。該仿真軟件是基于特定的車輛模型推導出一組運動方程編寫而成，可對多組不同的參數值進行反復運算，并可獲得時域下的仿真結果。在仿真程序編寫前首先要保證模型的正確性。由于針對某一特定的車輛進行程序的編寫，這也意味著編寫后的仿真模型不能修改，也不能添加其他的特性。HVOSM包括了一個很詳細的轎車動力學模型、一個輪胎模型和幾個可選的懸架系統模型。針對某特定的車輛，用戶在使用該軟件時需提供大量的相關數據和圖表，可獲得時域的仿真結果。該軟件除用于車輛行駛、操縱動力學建模外，還可用于模擬碰撞分析。由于用戶不能根據不同結構的車輛進一步開發、修改或更新模型，因此限制了該軟件的使用范圍。例如，他既沒有包含轉向系模型，也不能結合四輪驅動系統等其它形式。LVDS軟件是基于三維的非線性操縱模型，并結合了多種懸架、轉向系統和驅動橋類型，具有動畫輸出功能。但是由于模型的不可變性，用戶還是僅局限于得到仿真結果而已。近二十年來，隨著，計算機硬件和建模軟件解算能力的實質性改善，對車輛這樣復雜的系統進行高精度仿真的能力大大提高。多體系統動力學理論為復雜機械系統的結構設計、分析和優化提供了有力的支持。由于系統各部件的大位移運動和空間非線性關系，在構造動力學方程時面臨繁重的代數和微分運