這個單元要來探討的主題是：甚麼是「車輛行駛模型」(Vehicle Riding Model)，又取得了「車輛行駛模型」有甚麼用途呢？
首先，就以「關鍵詞」(key words)來破題，包括：(1) 「車輛行駛模型」(Vehicle Riding Model)。(2) 用途(Applications)。
回顧一下先前討論的「車輛行駛模型」，例如：先前單元：#318，【如何建構「離散系統」的「數學模型」？- 車輛行駛模型(Vehicle Riding Model)】，參閱圖示中間下方示意圖，是【¼車體行駛動態分析模型】(Quarter Car Model)，這樣的「車輛行駛模型」怎麼來的呢？
觀察參閱圖示左下方示意圖，是「車輛動力學」對汽車慣用的DOF定義與變數符號，就是：𝒙,
𝒚, 𝒛, 𝝓, 𝜽, 𝝍，分別是3個方向位移/平移「自由度」(displacement DOF)，以及3個方向旋轉「自由度」(rotational DOF)：
𝒙 的 縱向位移(longitudinal displacement)
𝒚 的 側向位移(lateral displacement)
𝒛 的 垂直位移(vertical displacement)
𝝓 的 翻滾角度(roll angle)
𝜽 的 前傾角度(pitch angle)
𝝍 的 旋轉角度(yaw angle)
瞭解車體的DOF定義，假設想要對圖示的汽車「實際結構」(real structure)進行振動分析，那麼需要建構「數學模型」(mathematical model)，稱為「數學建模」(mathematical modeling)。也就是將「實際結構」(real structure)做適當的假設，以能夠得到對應於「實際結構」的等效「數學模型」(mathematical model)。
參閱圖示中間下方示意圖，由Quarter Car Model，概念上，是假設車輛的前後、左右對稱，所以，只取一個輪軸，因此，稱為【¼車體模型】。由下而上，分別是：輪胎(𝒌𝒕, 𝒄𝒕)、輪軸和輪胎質量(𝒎𝟏)，懸吊系統(𝒌𝒔, 𝒄𝒔)、底盤質量(𝒎𝟐)，以及座位(𝒌𝒅, 𝒄𝒅)、乘客質量(𝒎𝟏)。
除了這樣的【¼車體模型】Quarter Car Model，還有其他的模型嗎？
參閱圖示右上方，是【半車體模型】Half Car
Model，概念上，是假設車輛的左右對稱，所以，只取一個半個車身，只考慮前、後兩個輪軸。由前輪和後輪，由下而上，分別都有輪胎、輪軸和輪胎質量、懸吊系統、底盤質量、以及靠近前輪的座位、乘客質量。
參閱圖示右下方，是【全車體模型】Full Car
Model，可以看出來此模型，更接近整體車輛的狀態，包括：左右的前輪輪胎、獨立輪軸、懸吊，也有左右的後輪輪胎、整體的輪軸、懸吊，最上面的平板，代表著底盤結構。在此模型，就沒有納入乘客與座位的效應。
早期，在電腦應用的分析能力有限的情況下，能夠應用：【¼車體模型】Quarter Car
Model、【半車體模型】Half Car Model、和【全車體模型】Full Car
Model，這3種「車輛行駛模型」，已經是不容易的。
現今，拜電腦運算能力、CAE/FEA，也就是電腦輔助工程分析/有限元素分析等技術的精進，仿真模擬(simulation)分析已經可以發展更精緻的模型，參閱圖示中間上方的圖片，摘錄自Digital Engineering，可以看到接近整體車輛結構的零組件，都已經納入了分析模型。
當取得了如圖示「離散系統」(discrete system)的3種「車輛行駛模型」，或是「連續系統」(continuous system)的CAE/FEA模型，有甚麼用途呢？
不管是哪一種「車輛行駛模型」，主要的應用是在進行「動態響應分析」(dynamic response analysis)，在先前有連續4個單元，分別介紹了「動態響應分析」的4個類型，彙整各單元主題，如下：
1.
單元：# 319，【¼車輛行駛模型(Quarter Car Model) –
(1)模態分析(Modal Analysis)】。
2.
單元：# 320，【¼車輛行駛模型(Quarter Car Model) –
(2)簡諧響應分析(Harmonic Response Analysis)】。
3.
單元：# 321，【¼車輛行駛模型(Quarter Car Model) –
(3)暫態響應分析(Transient Response Analysis)】。
4.
單元：# 322，【¼車輛行駛模型(Quarter Car Model) –
(4)頻譜響應分析(Spectrum Response Analysis)】。
簡要來說，「動態響應分析」可以求得結構系統的位移/速度/加速度/力。以【¼車體模型】Quarter Car
Model為例，可以求得每一個自由度：𝒙𝟏(𝒕) 輪軸垂直位移、𝒙𝟐(𝒕)
底盤垂直位移、𝒙𝟑(𝒕) 駕駛座垂直位移，也可得到對應的速度/加速度。另外，也可以分析取得輪胎作用於地面的力、作用於輪軸的力、作用於底盤的力等。
求得結構系統的位移/速度/加速度/力，就是所謂的「正向分析」(forward analysis)，也是仿真模擬分析的第一步。其次，可以運用仿真分析模型，進行車體結構設計的應用，就是所謂的「逆向分析」(inverse analysis)，列舉如下：
l
如何選用座位(𝒌𝒅, 𝒄𝒅)，使得乘客最好的舒適性呢？
l
如何選用懸吊(𝒌𝒔, 𝒄𝒔)，使得底盤有最小的受力呢？
l
如何選用輪胎(𝒌𝒕, 𝒄𝒕)，使得輪軸、地面有最小的受力呢？
不論是選用哪一種「車輛行駛模型」，主要的應用，不外乎就是在探討結構的動態響應，使得能夠應用於車體結構的設計。
綜合一下這個單元的討論，主題是：甚麼是「車輛行駛模型」(Vehicle Riding Model)，又取得了「車輛行駛模型」有甚麼用途呢？統整如下：
1.
甚麼是「車輛行駛模型」(Vehicle Riding Model)：介紹了「離散系統」(discrete system)的3種「車輛行駛模型」：(1)【¼車體模型】Quarter Car Model、(2)【半車體模型】Half Car
Model、和(3)【全車體模型】Full Car
Model，以及(4) 精緻化的CAE/FEA模型。
2.
取得了「車輛行駛模型」有甚麼用途呢：介紹了「動態響應分析」(dynamic response analysis)的概念，可以求得結構系統的位移/速度/加速度/力，就是所謂的「正向分析」(forward analysis)。其次，可以運用仿真分析模型，進行車體結構設計的應用，就是所謂的「逆向分析」(inverse analysis)。
以上個人看法，請多指教！
王栢村
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