车辆动力学基础

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出版者:清华大学出版社发行部
作者:格里斯比
出品人:
页数:323
译者:
出版时间:2006-12
价格:45.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787302137863
丛书系列:
图书标签:
  • 汽车
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具体描述

《车辆动力学基础》全面介绍了车辆动力学的一些基本工程原理及汽车性能的分析方法,主要内容分为:引言、车辆的加速性能、刹车性能、空气动力学及滚动的耐久性、行驶控制、稳定状态的设计、车辆的翻转、驾驶系统、疲劳设计、悬挂系统。每章后均配有相应的例子与参考文献。希望此书的中译版能为我国汽车行业的工程技术人员和汽车专业的学生以及广大汽车爱好者提供一本贴近工程实际、基础性的参考书。

《现代机械设计与分析:从理论到实践的深度探索》 本书导言: 在工程领域,机械系统的设计与分析始终是核心挑战之一。随着科技的飞速发展,对机械系统性能、可靠性、效率和可持续性的要求日益提高。本书《现代机械设计与分析:从理论到实践的深度探索》旨在为读者提供一个全面、系统且深入的框架,用以理解和掌握现代机械系统从概念设计到实际应用的完整流程。它不仅仅是一本理论教科书,更是一本强调工程实践与前沿技术的工具书,覆盖了机械设计学的经典原理与新兴领域的交叉融合。 第一部分:机械设计基础与理论深化 本部分聚焦于机械设计所需的坚实理论基础,并将其提升到更精细、更现代化的分析层面。 第一章:材料力学与结构完整性评估 本章详细阐述了材料在不同载荷条件下的响应机制。重点涵盖了线弹性与弹塑性理论、蠕变与疲劳分析。我们超越了传统的应力应变计算,引入了断裂力学(如应力强度因子和裂纹扩展速率)作为结构完整性评估的关键工具。此外,对先进复合材料和功能梯度材料在机械环境下的行为进行了专门讨论,强调了在轻量化设计中材料选择的复杂性。本章使用大量的工程实例,演示如何根据特定的载荷谱和环境因素,选择最合适的材料体系并预测部件的寿命。 第二章:机械传动系统的精密设计 本章是关于能量高效传输和精确运动控制的综合指南。它深入探讨了齿轮传动(包括斜齿轮、人字齿轮和行星齿轮组)的精度、承载能力和噪声控制。对于轴系设计,本章侧重于临界转速分析、扭转振动抑制以及轴承选型与润滑体系的优化。我们详细分析了新型传动技术,如无级变速器(CVT)的工作原理和优化策略,以及柔性传动机构在不对中补偿中的应用。本章的重点在于如何通过优化几何参数和制造工艺,将传动系统的效率损失降至最低。 第三章:机构运动学与动力学的高级分析 机构学是机械设计的灵魂。本章从解析法和数值法两方面,对复杂多自由度机构的运动学进行了深入剖析。重点内容包括瞬时中心法、速度和加速度的多尺度分析。在动力学部分,本书采用了拉格朗日和牛顿-欧拉方法,并引入了柔性体动力学(Flexible Multibody Dynamics, FMBD)的概念,以准确模拟高速或高载荷下机械部件的弹性变形及其对整体运动的影响。针对机器人和自动化设备,本章还包含了雅可比矩阵的奇异性分析及其在路径规划中的应用。 第二部分:现代设计方法与先进分析技术 本部分将读者带入当代工程实践的核心,重点介绍利用计算工具和创新理念来驱动设计流程的变革。 第四章:计算机辅助工程(CAE)与数值模拟 本章是连接理论与实践的桥梁。详细介绍了有限元分析(FEA)的理论基础、网格划分策略(包括自适应网格技术)以及后处理的准确性验证。我们不仅讨论静态和模态分析,更深入探讨了非线性分析(如接触、大变形、材料本构模型)在复杂装配体中的应用。此外,本书还涵盖了计算流体力学(CFD)在冷却系统设计、气动阻力优化中的应用,以及多物理场耦合分析(如热-结构耦合)在评估电子设备散热和精密仪器稳定性方面的实战技巧。 第五章:可靠性工程与面向制造的设计(DFM/DFA) 现代机械产品必须具备高可靠性和可制造性。本章系统讲解了基于概率的可靠性设计方法,包括威布尔分析、故障树分析(FTA)和事件树分析(ETA)。我们将可靠性指标融入设计优化目标中。在面向制造和装配的设计(DFM/DFA)方面,本书提供了详细的指导原则,强调在设计初期就必须考虑铸造、锻造、机加工和增材制造(3D打印)的工艺限制和成本因素,以实现最优的“设计-成本-制造”平衡。 第六章:机电一体化系统集成与控制基础 现代机械系统无不依赖于精确的电控。本章探讨了传感器、执行器、微控制器在机械系统中的集成。内容涵盖了伺服驱动系统的基本原理、PID控制器的整定方法及其在提高系统响应速度和稳定性中的作用。特别地,本书关注了现代控制策略,如鲁棒控制和自适应控制在处理系统不确定性和外部干扰方面的应用,确保复杂机械系统能在动态环境下保持高性能运行。 第三部分:创新设计与前沿技术展望 本部分探索了驱动未来机械工程发展的尖端领域和设计哲学。 第七章:优化设计理论与多目标决策 优化是现代工程设计的核心驱动力。本章介绍了拓扑优化、形状优化和尺寸优化的数学基础。重点讲解了遗传算法(GA)、粒子群优化(PSO)等启发式算法在复杂设计空间中的应用。更进一步,本书侧重于多目标优化问题(如同时优化重量、刚度和成本)的求解,引入帕累托前沿的概念,指导工程师如何在相互冲突的设计目标之间做出最佳的工程权衡。 第八章:增材制造(AM)对结构设计的影响 增材制造正在重塑机械设计范式。本章专门分析了选区激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)等技术对材料微观结构和宏观力学性能的影响。重点探讨了如何利用AM固有的设计自由度,创造出传统制造工艺无法实现的复杂晶格结构、点阵结构和内部冷却通道,并针对这些新颖结构进行应力分析和疲劳评估。 第九章:智能维护与数字孪生技术 面向工业4.0,预测性维护已成为关键。本章阐述了基于状态监测的智能维护策略,包括如何利用振动、温度等传感器数据,结合机器学习模型,预测设备剩余使用寿命(RUL)。数字孪生(Digital Twin)的概念贯穿本章,展示如何构建一个高保真度的虚拟模型,用于实时模拟、性能验证和“假设-验证”场景的测试,从而最大限度地减少停机时间并提升系统运行的整体效率。 结语: 《现代机械设计与分析:从理论到实践的深度探索》旨在培养读者从根本原理出发,运用现代计算工具,解决复杂工程问题的能力。通过对经典理论的深化理解、对先进分析技术的熟练掌握以及对前沿设计哲学的洞察,读者将能够驾驭未来机械系统的设计与创新挑战。本书要求读者具备一定的工程基础知识,但其详尽的推导和丰富的案例将确保每一位有志于机械工程深度探索的专业人士,都能从中获益良多。

作者简介

目录信息

读后感

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这本书的发动机动力性、燃油经济性章节比较简单,内容没有一般的内燃机原理教材深;乘坐舒适性章节不错,也许这一部分我没有掌握吧,所以觉得有帮助,而且能较全面的了解美国关于乘坐舒适性的评价标准;稳态转向章节介绍的内容较多,说的点很多,能理解各部件参数对转向系统的...

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这本书的发动机动力性、燃油经济性章节比较简单,内容没有一般的内燃机原理教材深;乘坐舒适性章节不错,也许这一部分我没有掌握吧,所以觉得有帮助,而且能较全面的了解美国关于乘坐舒适性的评价标准;稳态转向章节介绍的内容较多,说的点很多,能理解各部件参数对转向系统的...

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这本书的发动机动力性、燃油经济性章节比较简单,内容没有一般的内燃机原理教材深;乘坐舒适性章节不错,也许这一部分我没有掌握吧,所以觉得有帮助,而且能较全面的了解美国关于乘坐舒适性的评价标准;稳态转向章节介绍的内容较多,说的点很多,能理解各部件参数对转向系统的...

用户评价

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一直以来,我对车辆在各种复杂路况下的行驶姿态都充满了好奇。尤其是当车辆驶过颠簸的路面,或者在雨雪天气中行驶时,驾驶员如何才能保持对车辆的绝对控制?《车辆动力学基础》这本书,是否会深入探讨这些与车辆动态稳定息息相关的知识?我特别期待书中能详细阐述悬挂系统在吸收路面不平整时的作用机制,以及阻尼器和弹簧是如何协同工作的。此外,车辆的重心高度、轴距、轮距等几何参数,对车辆的侧倾和稳定性又有着怎样的影响?我希望书中能够提供清晰的图解和数学模型,来帮助我理解这些参数在车辆动力学中所扮演的角色。对于车辆的驱动形式,比如前驱、后驱、四驱,它们又会如何影响车辆的操控性和极限性能?我希望书中能够深入分析不同驱动形式的优劣,以及它们在不同驾驶场景下的表现。另外,我还想了解车辆在转向过程中,轮胎的侧向力是如何产生的,以及这些侧向力如何影响车辆的转向轨迹。这本书是否会提供一些案例分析,来展示车辆在各种极限情况下的动力学表现,以及如何通过优化设计来提升车辆的稳定性和安全性?我渴望通过这本书,能够对车辆的动态控制有一个更深入、更全面的认识。

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我对车辆的制动系统一直抱有浓厚的兴趣,总觉得那是车辆安全和性能的生命线。《车辆动力学基础》这本书,是否会为我揭开制动系统的神秘面纱?我希望书中能详细介绍不同类型的制动器,如盘式制动和鼓式制动,并分析它们的制动效率、散热性能以及耐久性。更重要的是,我希望能够深入了解现代汽车中广泛应用的ABS(防抱死制动系统)是如何工作的。它如何在紧急制动时,通过控制制动器的压力,防止车轮抱死,从而保持车辆的转向能力和稳定性?书中是否会提供ABS的工作原理图解,以及相关的控制算法的简要介绍?此外,EBD(电子制动力分配)和BAS(制动辅助系统)这些重要的主动安全技术,它们又是如何与ABS协同工作的?我希望书中能够详细解释它们各自的功能和工作逻辑。对于制动系统的散热性能,它对车辆的持续制动能力又有多大的影响?我期待这本书能够让我对车辆的制动过程有一个更全面、更科学的认识,从而在实际驾驶中,更加明智地运用制动系统,提升行车安全。

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我一直对车辆的“底盘”概念情有独钟,总觉得那是支撑起一辆车灵魂的关键所在。这本书的书名《车辆动力学基础》恰好触及到了我最感兴趣的领域。《车辆动力学基础》这本书,是否会深入剖析底盘的各个组成部分,例如发动机、变速箱、传动系统、悬挂系统、转向系统以及制动系统是如何协同工作,共同构成车辆的“运动大脑”?我希望书中能够详细介绍不同类型的悬挂系统,比如麦弗逊式、多连杆式、双叉臂式等,并分析它们在舒适性、操控性、承载能力以及成本等方面的优缺点。同时,对于转向系统,我希望能够了解从驾驶员输入到车轮转动的整个传动过程,以及助力转向系统(液压助力、电动助力)是如何工作的,它们对驾驶感受又有着怎样的影响?制动系统方面,除了基础的制动原理,我更关心ABS(防抱抱死制动系统)、EBD(电子制动力分配)等主动安全技术是如何工作的,以及它们在紧急制动时的作用。此外,书中是否会涉及车辆的空气动力学,比如车身造型、扰流板等是如何影响车辆在高速度下的稳定性和操控性的?我期待这本书能够为我揭示这些看似神秘的机械工程知识,让我对车辆的内在运作有更全面的认知,甚至能够在我未来选购车辆时,提供一些更具专业性的判断依据。

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我一直对车辆的“操控性”这个词汇有着近乎痴迷的追求。在我看来,一辆车的灵魂,很大程度上就体现在它转向精准、响应迅速、过弯平稳的动态表现上。《车辆动力学基础》这本书,是否能够满足我对极致操控的探索欲?我非常期待书中能深入剖析车辆转向系统的设计哲学,以及从驾驶员手中传递到车轮上的每一个细微动作的实现过程。例如,齿轮齿条转向机、转向助力系统(无论是液压的还是电动的)是如何影响转向的力度和回馈感的?书中的内容是否会涉及车辆的转向比、转向回正力矩等概念,并解释它们对驾驶者感知的影响?此外,我更希望书中能详细阐述悬挂系统对操控性的至关重要作用。不同类型的悬挂几何设计,比如双叉臂、多连杆等,它们在提供优异操控性能的同时,又如何平衡舒适性?书中是否会探讨车身刚性、防倾杆的作用,以及这些因素如何影响车辆在极限状态下的侧倾控制?我希望能通过这本书,理解那些赛车工程师们是如何通过精密的计算和调校,将车辆的操控性能推向极致的,并从中获得一些能够提升我自身驾驶技艺的理论指导,让我对车辆的动态表现有一个更透彻的理解。

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我对于车辆在不同速度下的行驶状态,以及由此产生的各种力学现象,始终充满了探究的欲望。《车辆动力学基础》这本书,是否能引领我进入这个迷人的领域?我期待书中能够详细阐述车辆在加速和减速过程中,由于惯性所产生的俯仰和点头现象,以及悬挂系统是如何应对这些变化的。同时,我还非常关注车辆在转弯过程中产生的离心力,以及轮胎侧向力是如何抵消离心力,使车辆保持预定轨迹的。书中是否会深入讲解轮胎的接地特性、抓地极限以及胎压对车辆动力学性能的影响?我希望能够看到一些关于车辆重心转移的分析,它如何影响车轮的载荷分布,并最终影响车辆的操控性和稳定性?此外,车辆的空气动力学效应,如升力、下力、侧向风等,它们对高速行驶的车辆又会产生怎样的影响?我渴望通过这本书,能够理解这些复杂的力学原理,并学习如何将这些知识应用于提升驾驶体验,甚至在理论层面帮助我理解车辆的工程设计。

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初识《车辆动力学基础》这本书,我满怀期待地翻开,希望它能为我解答那些在我脑海中盘旋已久的关于车辆运动的奥秘。作为一个对汽车工程充满好奇但缺乏系统性理论知识的爱好者,我常常在思考,为什么同样的车辆在不同的驾驶条件下会有截然不同的表现?是什么在控制着车辆的转向、加速、制动,以及如何在复杂的路况下保持稳定?这本书无疑就是我寻求这些答案的灯塔。从书名来看,它似乎能为我打开一扇通往车辆运动科学的大门,让我深入理解那些隐藏在车辆每一次精准动作背后的物理原理和工程设计。我尤其期待书中能够详细阐述车辆的悬挂系统如何吸收路面颠簸,轮胎与地面的摩擦力又是如何决定了车辆的抓地力和操控极限。此外,对于车辆的转向系统,我希望能了解其工作原理,以及它如何与驾驶员的意图精确地协同工作,实现车辆的转向意图。刹车系统当然也是我的关注点,如何在保证安全制动距离的同时,最大限度地提升制动性能,避免车辆失控,这其中的学问一定很深奥。总而言之,这本书在我心中承载着我对车辆工程最基础也是最核心的认知渴望,我相信它将带领我领略车辆动力学的迷人世界,让我对驾驶车辆这一日常行为产生全新的、更深刻的理解。我迫不及待地想要开始我的探索之旅,去揭开车辆运动背后的层层面纱。

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作为一名对汽车工程充满热情但缺乏系统知识的爱好者,我一直在寻找一本能够帮助我建立起坚实理论基础的书籍。《车辆动力学基础》这本书,是否能成为我理论学习的“敲门砖”?我非常期待书中能够以清晰易懂的方式,介绍车辆动力学的基本概念和理论框架。例如,惯性、力、加速度、摩擦力等物理定律是如何在车辆运动中得到体现的?书中是否会涉及一些基本的数学模型,来描述车辆的直线行驶、转向、制动等运动状态?我希望能够理解车辆的质量分布、质心位置等参数对车辆动力学性能的影响。同时,我也对车辆的稳定性概念很感兴趣,例如,车辆在高速行驶或复杂路况下如何保持稳定?书中是否会介绍一些衡量车辆稳定性的指标,以及如何通过设计来提高车辆的稳定性?我期待这本书能够为我打下坚实的理论基础,让我能够更有信心地去深入学习更高级的车辆工程知识,并对车辆的每一次动作,有更深刻的理解和认知。

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我对车辆在极限状态下的行为模式一直非常着迷,那些能够承受巨大 G 值、在赛道上疾驰的车辆,是如何做到如此出色的?《车辆动力学基础》这本书,是否能为我揭示这些高性能车辆的奥秘?我期望书中能够深入探讨车辆在各种极限操控场景下的动力学表现。例如,当车辆以极高的速度过弯时,轮胎所承受的侧向力是如何影响车辆的转向轨迹的?书中的内容是否会涉及轮胎的抓地力极限、侧偏角等概念,并解释它们是如何影响车辆的操控性的?我希望能了解到,车辆的悬挂系统和车身刚性是如何在极限状态下保持车身姿态的稳定,从而为驾驶员提供可靠的操控反馈?此外,车辆的制动系统在承受高强度制动时,其散热性能和制动力的衰减又是如何影响车辆的性能的?我期待通过这本书,能够更深入地理解那些为追求极致性能而进行的工程设计,并对车辆在极限状态下的动力学行为有更清晰、更全面的认知,甚至能从中获得一些启发。

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这本书的问世,对于我这样的非专业读者来说,无疑是一个巨大的福音。我一直对车辆的“动态”表现感到着迷,尤其是那些在赛道上或是在极限操控下的车辆,它们所展现出的优雅与力量的结合,总能让我惊叹不已。过去,我只能通过观看比赛视频或者阅读一些零散的汽车评测来获取关于车辆操控性的信息,但这些信息往往流于表面,无法触及到更深层次的科学原理。例如,我总是很好奇,为什么有些车在过弯时能如履平地,而有些车则会表现出明显的侧倾甚至失控的倾向?这本书是否会深入剖析车身结构、悬挂几何、重心分布等因素对车辆操控性的影响?我特别关注书中是否会详细解释车辆的稳定性控制系统,例如ESP(电子稳定程序)是如何通过精确干预车辆的动力输出和制动来实现防止侧滑的?同时,我也想了解车辆在不同速度和不同转向角度下的轮胎力学特性,以及这些特性如何影响车辆的转向不足或转向过度。这本书是否会提供一些图示或者模拟,来帮助我更直观地理解这些复杂的概念?我相信,通过这本书的学习,我不仅能提升自己对车辆性能的鉴赏能力,更能培养一种更科学、更理性的驾驶习惯,从而在实际驾驶中更加游刃有余,也更加安全。

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我一直觉得,车辆的“驾驶感受”是一个非常玄妙且难以用言语完全描述的概念,它很大程度上取决于车辆的动力学设计。《车辆动力学基础》这本书,是否能帮助我更清晰地理解和量化这种感受?我期望书中能够深入探讨发动机的动力输出特性、变速箱的换挡逻辑以及传动系统如何将动力高效地传递到车轮上,这些是如何共同影响车辆的加速性能和驾驶的平顺性的?例如,不同类型的发动机(自然吸气、涡轮增压)在动力输出特性上有何差异?自动变速箱(AT、CVT、DCT)的换挡策略对驾驶体验又会产生怎样的影响?我希望能了解到,车辆的悬挂系统是如何影响驾驶的舒适性和操控性的,例如,硬朗的悬挂能够提供更好的操控,但可能会牺牲一定的舒适性,而柔和的悬挂则相反。书中是否会提供一些定量的指标来描述这些“感受”,例如转向响应的速度、制动踏板的力度反馈等?我希望通过这本书,能够建立起一套更加科学的评价车辆驾驶感受的框架,从而更好地欣赏和理解那些精妙的车辆工程设计。

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飙车就靠这本书了…

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只读了部分章节,还是不错的教材,比较容易懂,排版很合理,如果能在贴切生活一些,举一些实际驾乘的例子就更棒了。

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只读了部分章节,还是不错的教材,比较容易懂,排版很合理,如果能在贴切生活一些,举一些实际驾乘的例子就更棒了。

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