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第二章 轮胎力学

第一节 引言

    第1章中,我们解释了本书是如何来处理车辆的独立运动的,即车辆在未受预设于地面的轨道束缚情况下,在水平平面内所进行的运动。而实现这一运动的力由车辆与地面之间的相对运动而产生。

    车辆与地面的接触是通过车轮得以实现的。如果车轮存在一个与其回转面相垂直的速度分量,那么它将会受到垂直于其行驶方向的作用力。换言之,车辆与地面的相对运动使车轮受到来自地面的力,它反过来又使车辆运动。这就相当于飞机飞行中垂直作用于机翼的升力,以及船舶在转向航行中垂直作用于船体运动方向的浮力(相对于船体为侧向力)。

    车辆上的车轮在转动中不仅需要支撑车身重量、产生驱动力和制动力,还要在使车辆能独立于轨道或导轨而实现自由运动的过程中起主要作用。对我们所研究的车辆而言,其基本功能就体现于此。

    在对车辆动力学与控制的研究中,掌握轮胎受力方面的知识是必需的。因此,本章将主要阐述由于车轮与地面相对运动所产生的力的机理,并解释其特性。