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《车辆地面行驶理论》课程教学大纲

VehicleGroundRoadTheory

学分：1.5总学时：24理论学时：24实验/实践学时：0

一、课程性质与任务

《车辆地面行驶理论》课程是车辆工程专业的一门专业选修课，本课程共24学时，1.5学分，考查课。

《车辆地面行驶理论》与车辆行驶有关的土的特性分析，汽车地面力学中土壤特性的计算公式及其选择，汽车轮胎力学特性的定量描述，轮胎与土壤下相互作用的数值解析，汽车与地面相互作用问题的概率计算，汽车地面力学中土的本构模型，汽车与地面相互作用问题的矩阵表述和有限元分析及有限元软件的应用与开发。

二、课程的基本要求

学习本课程后，应达到下列基本要求：

1.了解汽车与地面相互作用问题的矩阵表述和有限元分析及有限元软件的应用与开发；

2.掌握汽车地面力学中土壤特性的计算公式及其选择，汽车轮胎力学特性的定量描述，轮胎与土壤下相互作用的数值解析，汽车与地面相互作用问题的概率计算，汽车地面力学中土的本构模型。

三、先修课程

先修课程：《汽车构造》、《汽车理论》。

四、主要参考教材

[1]张克健.《汽车地面力学》,北京:国防工业出版社,2007.

[2]庄继德.《计算汽车地面力学》,北京:机械工业出版社,2001.

五、课程内容

（一）绪论

主要内容：汽车地面力学研究的背景及意义；汽车与地面相互作用的研究方法；计算汽车地面力的学科性质和研究内容。

重点：汽车与地面相互作用的研究方法。

难点：计算汽车地面力的学科性质和研究内容。

教学要求：了解汽车地面力学研究的背景及意义、计算汽车地面力的学科性质和研究内容，掌握汽车与地面相互作用的研究方法。

（二）与车辆行驶有关的土的特性分析

主要内容：土的物理特性；土的力学特性；土壤动态三轴仪在研究土壤性质中的应用。

重点：土壤动态三轴仪在研究土壤性质中的应用。

难点：土的力学特性。

教学要求：了解土的物理特性、土的力学特性，掌握土壤动态三轴仪在研究土壤性质中的应用。

（三）汽车地面力学中土壤特性的计算公式及其选择

主要内容：土壤特性模型在车辆行驶性能计算中的应用；松软地面的各种特性模型及其参数确定。

重点：土壤特性模型在车辆行驶性能计算中的应用。

难点：松软地面的各种特性模型及其参数确定。

教学要求：了解松软地面的各种特性模型及其参数确定；掌握土壤特性模型在车辆行驶性能计算中的应用。

（四）汽车轮胎力学特性的定量描述

主要内容：轮胎变形特性；轮胎接地压力；轮胎刚度特性。

重点：轮胎刚度特性。

难点：轮胎变形特性。

教学要求：了解轮胎变形特性；轮胎接地压力，掌握轮胎刚度特性。

（五）轮胎与土壤上互作用的数值解析

主要内容：轮胎变形与土壤陷量的近似计算和试验测定；轮胎与土壤接触表面尺寸的确定；轮胎在土壤上的滚动阻力的计算；轮胎在土壤上的挂钩牵引力的计算；轮胎在松软地面上滑转下陷量的计算。

重点：轮胎在土壤上的滚动阻力的计算；轮胎在土壤上的挂钩牵引力的计算。

难点：轮胎在松软地面上滑转下陷量的计算。

教学要求：了解轮胎变形与土壤陷量的近似计算和试验测定；轮胎与土壤接触表面尺寸的确定；轮胎在松软地面上滑转下陷量的计算，掌握轮胎在土壤上的滚动阻力的计算；轮胎在土壤上的挂钩牵引力的计算。

（六）汽车通过性与土壤行驶性的概率计算

主要内容：汽车通过性与土壤行驶性的评价指标；汽车与地面相互作用关系数学模型中土壤参数值的不确定性；概率统计方法在汽车地面力学中的应用。

重点：汽车通过性与土壤行驶性的评价指标。

难点：汽车与地面相互作用关系数学模型中土壤参数值的不确定性。

教学要求：了解汽车与地面相互作用关系数学模型中土壤参数值的不确定性；概率统计方法在汽车地面力学中的应用，掌握汽车通过性与土壤行驶性的评价指标。

（七）汽车地面力学中土的本构模型

主要内容：车辆行驶的土的本构关系研究状况和主要内容；土的线性弹性本构模型；车辆行驶上的弹塑性本构模型。

重点：车辆行驶上的弹塑性本构模型。

难点：土的线性弹性本构模型。

教学要求：掌握车辆行驶上的弹塑性本构模型，了解车辆行驶的土的本构关系研究状况和主要内容；土的线性弹性本构模型。

（八）汽车与地面相作用问题的矩阵表述

主要内容：矩阵代数的基本知识；变形体基一力学量的矩阵表述；汽车与地面相互作用问题的基本方程的矩阵表述。

重点：汽车与地面相互作用问题的基本方程的矩阵表述。

难点：变形体基一力学量的矩阵表述。

教学要求：了解矩阵代数的基本知识；变形体基一力学量的矩阵表述，掌握汽车与地面相互作用问题的基本方程的矩阵表述。

（九）汽车与地面相互作用问题的有限元分析

主要内容：有限元法的分析过程；汽车与地面相互作用问题的线性弹性有限元分析；汽车与地面相互作用问题的非线性（