车辆动力学:液压互联悬架理论与应用
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前言

随着汽车技术的发展,人们对汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性提出了越来越高的要求。出于经济性考虑,现代汽车行业内的多数车型采用的是由悬架弹簧、横向稳定杆和减振器所组成的传统悬架。传统悬架受限于高度耦合的动力学结构和不可调节的KC特性参数,难以同时满足汽车平顺性和操纵稳定性的复杂要求。为克服上述局限,国内外研究专家提出了许多新型被动悬架系统、半主动悬架系统和主动悬架系统。在众多悬架系统中,由液压缸、蓄能器和阻尼阀组成的液压互联悬架系统通过液压管路的不同互联方式,可实现针对车辆某些特定运动模态的刚度和阻尼解耦。相较于传统悬架,液压互联悬架系统能更好地平衡汽车操纵稳定性和平顺性对悬架设计的矛盾需求。

虽然有关车辆动力学、主动/半主动悬架方面的专著已经很多,但是还没有一本关于液压互联悬架研究的专著。本书整理了作者及研究团队多年来在车辆动力学和液压互联悬架系统上所取得的主要成果,系统性地介绍了被动液压互联悬架系统、半主动和主动液压互联悬架系统的动力学建模与仿真,以及被动液压互联悬架在工程上的应用。

全书共10章,第1~4章的内容属于车辆动力学部分,介绍了车辆动力学建模基本方法、车辆模态参数和物理参数识别方法、车辆动态侧翻动力学模型及侧翻稳定性评价方法、整车多刚体系统的模态能量法,这些内容为后续章节安装液压互联悬架系统车辆的动力学仿真分析奠定了基础。第5~9章的内容属于新型悬架(液压互联悬架)理论部分,第5~7章介绍了抗侧倾液压互联悬架系统、抗俯仰液压互联悬架系统和抗侧倾抗俯仰液压互联悬架系统的动力学建模及仿真分析;第8章介绍了液压互联悬架系统参数灵敏度分析;第9章介绍了主动/半主动液压互联悬架系统的控制器设计及动力学仿真分析,这些内容为液压互联悬架的工程应用提供了理论基础。第10章内容属于液压互联悬架系统的工程应用案例,介绍了液压互联悬架系统在客车、运动型多用途汽车、商用车和军用车等车型上的应用。

作者在此感谢合肥工业大学资助出版此专著,感谢所有为本书做出贡献的人,感谢澳大利亚伍伦贡大学杜海平教授,上海交通大学董广明副研究员,悉尼科技大学的Wade Smith博士、王立夫博士和徐光中博士,湖南大学的黄明亮和王金刚,他们为本书素材整理提供了大量建议和帮助。特别感谢湖南大学的陈盛钊博士、章杰博士、綦衡敏、吴洋和谭博欢,以及合肥工业大学陈桐对部分文字内容的校对工作。

由于作者的学识和水平有限,书中难免存在不妥之处,恳请广大读者指正。

张农

2020年4月