摘要：为揭示旋转式电涡流阻尼器(rotary eddy-current damper,RECD)的阻尼非线性特征,阐明RECD阻尼非线性对结构减震效果的影响机制,开展了RECD电涡流阻尼有限元仿真、样机力学性能试验与力学模型辨识,以及RECD对结构减震效果仿真分析研究。首先综合RECD样机的力学性能试验与电涡流阻尼电磁场有限元仿真分析结果,建立了RECD电涡流阻尼的力学模型;然后开展了RECD对单自由度结构减震设计分析,并与线性黏滞阻尼器(viscous damper,VD)减震效果进行对比。研究结果表明:RECD电涡流阻尼随速度增加呈现明显的非线性特征,基于魔术公式建立的非线性力学模型能精确地描述RECD电涡流阻尼力学性能;与线性VD相比,RECD对单自由度结构具有更好的减震效果。

摘要：单独的轮胎魔术公式参数通常需要通过昂贵的试验设备和大量的试验数据才能够确定,之后这些参数在设计阶段将被应用于车辆模型来模拟车辆的操纵动力学行为。建立了包含定常统计特性噪声的汽车动力学模型,利用龙格-库塔方法模拟模型,引入辅助粒子滤波技术,通过二次加权操作,较好地实现了轮胎参数的估计,并最终代入动力学方程,实现了车辆侧向力等参数的估计。同时进行了场地试验。结果表明,辅助粒子滤波技术改善了标准粒子滤波算法的精度,验证了算法的有效性。

摘要：在轮胎结构简化的基础上,建立了修正的轮胎刷子模型,并推导了轮胎纵向力的表达式.分析轮胎与地面之间的接触情况,建立动摩擦椭圆与静摩擦椭圆,分别求解附着区纵向力和滑移区纵向力,并对两者的关系进行分析.根据轮胎胎面与胎肩刚度的不同,求解胎面纵向力和胎肩纵向力,同时考虑刚度对接地印迹长度的影响.当滑移率在0.0-0.2之间时,修正的轮胎刷子模型、魔术公式与实验所得纵向力的结果基本一致.文中方法有助于轮胎的优化设计.

摘要：针对摩托车在转弯制动工况下容易发生侧翻的现象,设计一种摩托车转弯制动控制系统.首先,根据魔术公式建立摩托车轮胎模型,分析运动参数对轮胎纵向与侧向特性的影响,并选定滑移率作为控制系统的输入变量;然后基于轮胎特性,借助高斯函数与线性函数建立最佳滑移率决策模型,以车身侧倾角及其角速度为决策模型的输入,最佳滑移率为决策模型输出,并输入至模糊PID控制器以调整轮胎处于最佳滑移率;最后,借助BikeSim摩托车动力学模型,在Matlab/Simulink中搭建联合仿真平台,以验证所设计制动系统的可靠性.结果表明:相比于传统制动控制器,所设计的制动系统能根据车身侧倾角与角速度及时调整最佳滑移率,进而控制车辆动态,很好地兼顾了转弯制动过程中的制动性与稳定性,有效避免了纵向制动力过大造成的车辆失稳,从而提高了摩托车的安全性.

摘要：采用"魔术公式",建立了轮胎的纵向力和侧向力的数学模型,完整地表达了纯工况下轮胎的力学特性,研究了7自由度整车模型ESP控制系统,运用Matlab/Simulink软件建立了包括发动机、制动器、轮胎和车身等子模型的整车动力学模型,设计了模糊PID控制系统的算法和结构,进行了ISO 3888紧急双移线等极限工况下的整车操纵稳定性仿真试验.结果表明:当横摆加速度与名义值产生偏差超过一定范围时,ESP控制系统对被控车轮进行制动,限制了质心侧偏角的增加.通过转向盘可以有效地控制汽车的侧向加速度变化,且轨迹跟随性较好,提高了汽车操纵稳定性.

摘要：双前桥转向三轴汽车的前两桥转向角比值会对车辆操纵稳定性产生影响,建立了包含轮胎魔术公式的双前桥转向三轴汽车2自由度运动微分方程,数值仿真了汽车对转向轮角阶跃输入的稳态和瞬态响应,对比了前两桥转向角比值对几种轴距和质心位置不同的汽车稳态和瞬态响应的影响,得到了稳态横摆角速度增益、反应时间和超调量等操纵稳定性指标随前两桥转向角比值变化的规律.结果表明根据车辆设计参数改变前两桥转向角比值可以改善车辆操纵稳定性.

摘要：引入轮胎魔术公式,建立了车辆的两自由度非线性动力学模型.以车辆质心侧偏角和横摆角速度为控制变量,基于车辆的线性动力学模型设计了最优控制器,将此控制器应用于非线性动力学模型并进行了仿真.结果表明,车辆电子稳定性程序显著提高了车辆的操纵稳定性,使驾驶员在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下能够对车辆进行正常操纵.

摘要：赛车的设计目标是将所用轮胎的附着力极限尽可能地发挥,这需要动力、传动、悬架和转向系统的共同配合,充分了解所用轮胎的力学特性则是设计一款赛车的重要基础。Hoosier 18×6-10 R25B和Hoosier20.5×7-13.R25B是两款FSAE领域较常用的轮胎,基于美国FSAE TTC(FSAE Tire Test Consortium)有偿提供的轮胎试验数据,对二者的纵向力学特性进行了魔术公式拟合,并对两款轮胎在不同垂直载荷、外倾角和胎压下的纵向力学特性进行了介绍和对比。由于FSAE常用轮胎的力学特性很难获得,可以为国内各FSAE车队的赛车设计提供借鉴。

摘要：为研究四驱越野车辆的转向轮的摆振问题,本文以某型越野SUV为样车,采用非线性轮胎数学模型魔术公式,建立关于转向轮的单自由度摆振力学模型。根据力学模型建立运动方程,应用Hopf分岔定理进行定性分析,结果表明,以车速作为变量时,该摆振系统在某一速度分岔点处发生Hopf分岔;然后使用四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)方法对摆振系统进行数值仿真计算,得出该系统的速度分岔图,数值计算与定性分析,得到的分岔点几乎一致。最后针对系统摆振幅值最大工况下的幅频特性进行了分析,并以主销后倾角为参数研究其对摆振的影响。本文研究结果为在设计阶段避开自激摆振和使用阶段抑制自激摆振提供理论参考。