<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3-mathml3.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="EN">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Mech. Eng.</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Frontiers in Mechanical Engineering</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Mech. Eng.</abbrev-journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2297-3079</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">1729318</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fmech.2025.1729318</article-id>
<article-version article-version-type="Version of Record" vocab="NISO-RP-8-2008"/>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Inertially-enhanced damping energy sink for synergistic vibration-lightweight optimization in half-car suspensions</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Zhang et al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3389/fmech.2025.1729318">10.3389/fmech.2025.1729318</ext-link>
</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Yuanyuan</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="conceptualization" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/conceptualization/">Conceptualization</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Formal analysis" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/formal-analysis/">Formal analysis</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &amp; editing</role>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Yan</surname>
<given-names>Ronglin</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/3249639"/>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Data curation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/data-curation/">Data curation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; original draft" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/">Writing &#x2013; original draft</role>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>Weifeng</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="validation" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/validation/">Validation</role>
<role vocab="credit" vocab-identifier="https://credit.niso.org/" vocab-term="Writing &#x2013; review &amp; editing" vocab-term-identifier="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/">Writing &#x2013; review &amp; editing</role>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<institution>School of Transportation Engineering, Nanjing Institute of Technology</institution>, <city>Nanjing</city>, <country country="CN">China</country>
</aff>
<author-notes>
<corresp id="c001">
<label>&#x2a;</label>Correspondence: Ronglin Yan, <email xlink:href="Y00450240442@njit.edu.cn">Y00450240442@njit.edu.cn</email>
</corresp>
</author-notes>
<pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-04">
<day>04</day>
<month>12</month>
<year>2025</year>
</pub-date>
<pub-date publication-format="electronic" date-type="collection">
<year>2025</year>
</pub-date>
<volume>11</volume>
<elocation-id>1729318</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>21</day>
<month>10</month>
<year>2025</year>
</date>
<date date-type="rev-recd">
<day>28</day>
<month>10</month>
<year>2025</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>03</day>
<month>11</month>
<year>2025</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2025 Zhang, Yan and Yang.</copyright-statement>
<copyright-year>2025</copyright-year>
<copyright-holder>Zhang, Yan and Yang</copyright-holder>
<license>
<ali:license_ref start_date="2025-12-04">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ali:license_ref>
<license-p>This is an open-access article distributed under the terms of the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution License (CC BY)</ext-link>. The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</license-p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>When applying Nonlinear Energy Sinks (NES) to vehicle suspension systems, these systems exhibit frequency sensitivity, and effective vibration reduction typically requires a relatively large mass. To address these limitations, this paper proposes an Inertially-Enhanced Damping Energy Sink (IDES). The study begins by establishing a single-degree-of-freedom vibration model to investigate the optimal configuration of the IDES. Subsequently, the effective IDES structure is applied to a half-vehicle model, and its dynamic response is solved using the Harmonic Balance Method (HBM) and the Pseudo-Arc Length Method (PALM). Under both harmonic and random excitations, the results demonstrate that the IDES significantly suppresses the resonance peak and reduces the vehicle&#x2019;s vertical acceleration, as well as the dynamic deflections of the front and rear suspensions and the dynamic loads on the front and rear tires. To optimize the vehicle&#x2019;s vertical and pitch angular accelerations, a genetic algorithm was employed to determine the optimal structural parameters of the IDES within the half-vehicle system. The results indicate that, compared to the NES system, the vibration reduction system with optimized IDES parameters reduces the RMS values of the vertical body acceleration by 5.56%, the front and rear suspension dynamic deflections by 9.20% and 15.56%, and the front and rear tire dynamic loads by 11.37% and 12.15%, respectively, while maintaining the pitch angular acceleration within an allowable range. Leveraging nonlinear damping and inertial mass amplification, the IDES structure overcomes the traditional NES&#x2019;s dependence on cubic stiffness, offering advantages in both wide-band vibration reduction and lightweight design for vehicle suspension systems. The optimization of IDES parameters using a genetic algorithm further enhances the performance of this new damping structure. The proposed IDES structure and optimization strategy can serve as a valuable reference for the development of novel vibration damping devices in vehicles.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>nonlinear energy sink</kwd>
<kwd>cubic stiffness</kwd>
<kwd>nonlinear damping</kwd>
<kwd>half-vehicle model</kwd>
<kwd>genetic algorithm</kwd>
</kwd-group>
<funding-group>
<award-group id="gs1">
<funding-source id="sp1">
<institution-wrap>
<institution>National Natural Science Foundation of China</institution>
<institution-id institution-id-type="doi" vocab="open-funder-registry" vocab-identifier="10.13039/open_funder_registry">10.13039/501100001809</institution-id>
</institution-wrap>
</funding-source>
</award-group>
<award-group id="gs2">
<funding-source id="sp2">
<institution-wrap>
<institution>Major Basic Research Project of the Natural Science Foundation of the Jiangsu Higher Education Institutions</institution>
<institution-id institution-id-type="doi" vocab="open-funder-registry" vocab-identifier="10.13039/open_funder_registry">10.13039/501100013280</institution-id>
</institution-wrap>
</funding-source>
</award-group>
<funding-statement>The authors declare that financial support was received for the research and/or publication of this article. The research described in this paper is supported by the Major Project of Basic Science (Natural Science) of the Jiangsu Higher Education Institutions (22KJA410001), the Changzhou Science and Technology Program (CZ20240019).</funding-statement>
</funding-group>
<counts>
<fig-count count="11"/>
<table-count count="6"/>
<equation-count count="38"/>
<ref-count count="30"/>
<page-count count="16"/>
</counts>
<custom-meta-group>
<custom-meta>
<meta-name>section-in-acceptance</meta-name>
<meta-value>Engine and Automotive Engineering</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>The Nonlinear Energy Sink (NES) was first proposed by <xref ref-type="bibr" rid="B19">Vakakis. (2001)</xref> and <xref ref-type="bibr" rid="B4">Gendelman et al. (2001)</xref> in 2001 as a novel type of nonlinear passive vibration absorber. A typical NES consists of a cubic nonlinear stiffness element, a damper, and a mass block (<xref ref-type="bibr" rid="B26">Xiong et al., 2015</xref>). Its most distinguishing feature is that the system does not possess a fixed natural frequency and can resonate with a wide spectrum of vibration components (<xref ref-type="bibr" rid="B11">Lu and Chen, 2017</xref>). This characteristic facilitates targeted energy transfer (TET) (<xref ref-type="bibr" rid="B13">Lu et al., 2020</xref>), providing a wide vibration suppression bandwidth and excellent energy dissipation performance. In recent years, NES configurations have evolved. For example, the integration of NES with multistable systems has led to the creation of broadband bistable isolators (<xref ref-type="bibr" rid="B2">Chen et al., 2025</xref>); and its combination with high-static-low-dynamic-stiffness (HSLDS) characteristics has improved vibration mitigation under low-frequency, high-amplitude excitations (<xref ref-type="bibr" rid="B12">Lu et al., 2017</xref>). Additionally, Wang et al. designed an inertially-enhanced asymmetric nonlinear energy sink (NES), demonstrating superior vibration suppression under harmonic and seismic excitations, and exhibiting robust performance against excitation variations. In the area of novel structures and multifunctional designs (<xref ref-type="bibr" rid="B21">Wang et al., 2022</xref>), Liu et al. proposed a NES that combines an Euler-buckling beam with a piezoelectric energy harvester, achieving synergistic optimization of vibration suppression and energy harvesting (<xref ref-type="bibr" rid="B10">Liu et al., 2025</xref>).</p>
<p>However, traditional NES devices generally rely on physical mass blocks for energy absorption, resulting in bulky structures that are unsuitable for applications requiring lightweight designs, such as in vehicles and aerospace systems. To address this limitation, inertial elements were introduced into the NES framework, giving rise to Inerter-Based Nonlinear Energy Sinks (INES). The inerter is a two-terminal mechanical element that amplifies equivalent inertia through compact mechanical designs, achieving lightweight construction without sacrificing energy absorption capability. <xref ref-type="bibr" rid="B28">Zhang et al. (2019)</xref> proposed an INES configuration consisting of a damper, a nonlinear spring, and a parallelly connected inerter, demonstrating excellent energy dissipation and vibration control performance. <xref ref-type="bibr" rid="B22">Wang et al. (2024a)</xref> applied INES to a half-vehicle system, significantly reducing dynamic loads and deflections of the front and rear tires. <xref ref-type="bibr" rid="B7">Javidialesaadi and Wierschem. (2019)</xref> connected the inerter between the mass block and the fixed point in the NES, effectively suppressing the dynamic response of the primary structure. Furthermore, <xref ref-type="bibr" rid="B23">Wang et al. (2024b)</xref> conducted a detailed study on the dynamic performance and parameter optimization of a half-vehicle system coupled with an inerter-based X-structure nonlinear energy sink, highlighting its enhanced vibration control capabilities. Subsequent research has explored various INES configurations and their applications in different engineering contexts, continually enriching the theoretical and practical framework of inerter-based nonlinear energy sinks.</p>
<p>Nevertheless, most current studies on NES and INES still rely on linear damping (as shown in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>), which poses performance limitations in practical applications (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Lamarque et al., 2011</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B6">Huang et al., 2024</xref>). Vakakis (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Saeed et al., 2020</xref>) pointed out that excessive damping prematurely terminates the TET process, reducing energy dissipation efficiency, whereas insufficient damping prevents timely dissipation of incoming energy, potentially leading to energy backflow. In contrast, nonlinear damping features amplitude-frequency adaptive characteristics: it provides weak damping at low energy levels to sustain TET and enhances dissipation at high energy levels to suppress backflow, thereby offering clear advantages in dynamic control. Moreover, the nonlinear stiffness elements traditionally used in NES have their own drawbacks, such as tuning difficulty and the tendency to induce multistability or even chaotic dynamics, which limits system controllability and stability under varying operating conditions. Therefore, exploring energy dissipation structures that do not rely on nonlinear stiffness and instead utilize nonlinear damping as the primary mechanism holds significant engineering and theoretical value.</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Comparison of conventional NES, INES and Inertially-Enhanced Damping Energy Sink (IDES).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Characteristics</th>
<th align="center">Traditional NES</th>
<th align="center">INES (existing studies)</th>
<th align="center">IDES (this paper)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">Stiffness characteristics</td>
<td align="center">Cubic nonlinearity</td>
<td align="center">Cubic nonlinearity</td>
<td align="center">Linear</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Damping characteristics</td>
<td align="center">Linear damping</td>
<td align="center">Linear damping</td>
<td align="center">Nonlinear damping</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Inertial</td>
<td align="center">NO</td>
<td align="center">Yes</td>
<td align="center">Yes</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Energy dissipation mechanism</td>
<td align="center">Tiffness nonlinear resonance capture</td>
<td align="center">Inertial amplification &#x2b; stiffness nonlinear</td>
<td align="center">Nonlinear damped energy dissipation &#x2b; inertial synergy</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Key benefits</td>
<td align="center">Wideband energy transfer</td>
<td align="center">Lightweight</td>
<td align="center">Amplitude-frequency adaptive</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Existing studies have shown that nonlinear damping NES exhibits good performance under single-degree-of-freedom (SDOF) and harmonic excitation conditions. <xref ref-type="bibr" rid="B1">Bi et al. (2002)</xref> applied shock absorbers with nonlinear damping to the rear suspension system of vehicles and found that it was beneficial in reducing the root-mean-square (RMS) value of body vibration acceleration and the relative dynamic load between the wheels and the road surface. <xref ref-type="bibr" rid="B27">Zhang and Kong. (2023)</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B30">Zhang et al., 2023</xref>) investigated the vibration suppression performance of SDOF NES with nonlinear damping under harmonic excitation and found that NES systems with combined nonlinear damping exhibited better vibration suppression under simple harmonic excitation. <xref ref-type="bibr" rid="B9">Li. (2015)</xref> replaced the linear damping in NES with nonlinear damping and found that NES systems with nonlinear damping had a broader bandwidth of strongly modulated responses, indicating superior broadband vibration suppression characteristics. <xref ref-type="bibr" rid="B18">Umair and Hou. (2024)</xref> pointed out that increasing nonlinear damping can significantly reduce the peak displacement transmissibility in the resonance region without significantly affecting high-frequency performance. Similarly, under force excitation, the increase in nonlinear damping significantly reduced the peak force transmissibility in the resonance zone while maintaining high-frequency isolation performance. <xref ref-type="bibr" rid="B14">Philip et al. (2023)</xref> found that for NES with nonlinear damping, the external excitation required to trigger saddle-node bifurcation was greatly reduced.</p>
<p>However, the current literature mainly focuses on SDOF systems and idealized excitations (such as harmonic or impulsive excitation). Research on the mechanism of nonlinear damping NES or INES in multi-degree-of-freedom (MDOF) coupled structures (such as pitch-vertical motion in vehicles) and under random excitation conditions remains relatively scarce. In recent years, some researchers have attempted to introduce NES into half-vehicle models to verify its practical application value in coupled vibration control, such as designing nonlinear energy sinks in half-vehicle systems to simultaneously regulate vertical and pitch responses (<xref ref-type="bibr" rid="B24">Wang et al., 2025</xref>). However, the internal nonlinear coordination mechanisms have not yet been fully revealed.</p>
<p>Based on this, this paper proposes a novel Inerter-Enhanced Damping Energy Sink (IDES), focusing on its vibration suppression potential and energy synergistic mechanisms in multi-degree-of-freedom coupled systems. To systematically evaluate the performance of IDES in complex dynamic environments, this study will develop a half-car coupled dynamic model, derive its motion equations, and perform numerical simulations using the Simulink platform to accurately capture the influence of nonlinear damping and inertial effects on the system response.</p>
<p>The structure of this paper is as follows: In <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref>, the modeling process of four IDES configurations (Types I&#x2013;IV) will be described in detail, and their dynamic responses under harmonic excitation will be analyzed using the Harmonic Balance Method (HBM) and Pseudo-Arc Length Method (PALM) to select the optimal configuration. In <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref>, the optimal configuration will be applied to the half-car system, and the half-car system model will be established. In <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref>, the excitation boundaries will be described, and evaluation metrics for the subsequent vibration reduction performance of the half-car system will be constructed. In <xref ref-type="sec" rid="s5">Section 5</xref>, the dynamic response of the half-car system with IDES under road harmonic excitation will be analyzed using HBM and PALM, and its dynamic performance will be further investigated under random road excitation. A genetic algorithm will be employed to optimize the structural parameters of IDES, and comparisons will be made with traditional suspension systems and optimized INES suspension systems. Finally, <xref ref-type="sec" rid="s6">Section 6</xref> concludes the paper.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Dynamic performance analysis of single-degree-of-freedom coupled IDES suspension system</title>
<sec id="s2-1">
<label>2.1</label>
<title>Modeling of single-degree-of-freedom suspension system</title>
<p>According to the configurations of inerter, nonlinear damping, and linear springs, four single-degree-of-freedom suspension system models with different IDES (Inerter-based Dynamic Energy Suspension) configurations were designed. The nonlinear dynamic equations of these systems were established using Newton&#x2019;s second law. Subsequently, the HBM-PALM was employed to solve the dynamic responses of these four suspension systems under harmonic excitation, thereby analyzing their dynamic performance.</p>
<p>The distinctions among Coupled Hybrid Type I, II, and III IDES primarily derive from the configuration of the linear spring, nonlinear damping, and inerter within the system, as illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>Four IDES coupled suspension models.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g001.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Diagram showing a mechanical system with mass m, base, and components k1, c1, and IDES between them. Below are four mixed-link types (I, II, III, IV) with k2, c2, and element b in boxed configurations. Axes z1, z2, and zb indicate different directions.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>Type I: Vertically installed on the suspension by connecting a linear spring and a nonlinear damper in parallel, which are then connected in series with an inerter.</p>
<p>Type II: Vertically installed on the suspension by connecting an inerter with a parallel combination of a linear spring and a nonlinear damper.</p>
<p>Type III: Vertically installed on the suspension by connecting an inerter and a nonlinear damper in parallel, which are then connected in series with a linear spring.</p>
<p>Type IV: Vertically installed on the suspension by connecting a linear spring in series with a parallel combination of a nonlinear damper and an inerter.</p>
<p>A harmonic excitation (Acos(&#x3c9;t)) is applied to the base to investigate the vibration attenuation performance of the suspension system, where A denotes the excitation amplitude, <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> the excitation frequency, z<sub>2</sub> the vertical displacement of the suspension, z<sub>1</sub> the vertical displacement of the base, and z<sub>b</sub> the vertical displacement of the IDES inerter. The specific structural parameters are listed in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p>
<table-wrap id="T2" position="float">
<label>TABLE 2</label>
<caption>
<p>Structural parameters of the suspension system with coupled IDES.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Symbol</th>
<th align="center">Structural parameter</th>
<th align="center">Unit</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">m</td>
<td align="center">Suspension mass</td>
<td align="center">kg</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">c1</td>
<td align="center">Suspension damper damping coefficient</td>
<td align="center">Ns/m</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">k1</td>
<td align="center">Suspension spring stiffness coefficient</td>
<td align="center">N/m</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">c2</td>
<td align="center">IDES damper nonlinear damping coefficient</td>
<td align="center">Ns/m<sup>3</sup>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">k2</td>
<td align="center">IDES spring stiffness coefficient</td>
<td align="center">N/m</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">b</td>
<td align="center">IDES inerter inertial coefficient</td>
<td align="center">kg</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Using Newton&#x2019;s second law, the displacement dynamic equations for the suspension system with the coupled hybrid type I IDES, and the IDES, can be derived as <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Equation 1</xref>.</p>
<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>
<p>The displacement dynamics equations for the suspension system of the coupled hybrid II IDES and the displacement dynamics equations for the IDES are<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The displacement dynamics equations for the suspension system of the coupled hybrid &#x2162; IDES and the displacement dynamics equations for the IDES are<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The displacement dynamics equations for the suspension system of the coupled hybrid type &#x2163; IDES and the displacement dynamics equations for the IDES are<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In the dynamic <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Equations 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e4">4</xref>,the mass term <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is expressed using absolute acceleration because Newton&#x2019;s second law must be applied in an inertial reference frame. The effects of base motion (such as <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) are transmitted to the mass through the relative displacements or velocities of the springs and dampers, ensuring that the mass response in the inertial frame is correctly coupled with the base motion and avoiding any physical inconsistency.</p>
<p>To realize the displacement-modulated nonlinear damping mechanism described in <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Equations 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e4">4</xref>, <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, a passive hydraulic damper with specially designed flow channels can be employed as the actuating element. In this model, the squared relative displacement term <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> acts as a modulation function and, together with the coefficient c, constitutes a transient effective damping coefficient, causing the damping force to increase quadratically with the deformation amplitude. In such a passive hydraulic damper, the flow area of the throttle valve can be mechanically designed to vary quadratically with the piston displacement, thereby directly achieving the displacement-dependent nonlinear damping behavior without the need for external control.</p>
</sec>
<sec id="s2-2">
<label>2.2</label>
<title>Dynamic response and vibration isolation performance analysis of four IDES suspension systems</title>
<p>The dynamic response of the four IDES suspension systems is obtained using the HBM-PALM method. The Harmonic Balance Method (HBM) is a powerful tool for analyzing the steady-state response of nonlinear vibration systems. It represents the system&#x2019;s dynamic response as a series of harmonic components, transforming the problem into solving a set of algebraic equations. Due to the nonlinear nature of the system, only low-order harmonics (such as the first-order harmonic) are typically retained as an approximate solution, and higher-order harmonic terms are ignored. This method provides significant advantages in simplifying the analysis of nonlinear vibrations, especially for vibration control problems such as suspension systems. The Pseudo-Arc Length Method (PALM) is a numerical method commonly used to solve the steady-state solutions of nonlinear systems. By introducing a pseudo-arc length parameter, it avoids the branch switching failure that may occur in conventional arc length methods, effectively tracking multiple solutions of the nonlinear system. In the analysis presented here, PALM is combined with HBM to precisely track the dynamic response of the complex nonlinear system under different operating conditions.</p>
<p>Since <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Equations 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e3">3</xref> all contain cubic nonlinear terms, higher-order harmonic terms can be omitted, retaining only the first-order harmonic as an approximate solution. The solutions for the suspension displacement <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and IDES displacement <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are assumed to be<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e5">Equation 5</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Equations 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e4">4</xref> and balancing the parameters for the oscillatory terms cos(&#x03C9;t) and sin(&#x03C9;t) leads to a set of nonlinear algebraic equations, which are given by <xref ref-type="disp-formula" rid="e6">Equation 6</xref>.<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e5">Equation 5</xref> includes four nonlinear equations governing the dynamic behavior of the coupled IDES half-car system. To resolve the dimensional deficiency of the system, an arc-length parameter is introduced, extending the problem into a 5-dimensional space, formulated as <xref ref-type="disp-formula" rid="e7">Equation 7</xref>.<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Y</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>At this point the system of equations can be expressed as <xref ref-type="disp-formula" rid="e8">Equation 8</xref>.<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>At this point the system of equations has 5 equations, and constraints should be imposed in order to avoid the folding point of the solution<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#x394;</mml:mo>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mo>&#x394;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e9">Equation 9</xref> can be transformed into the Cauchy problem<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e10">Equation 10</xref> can be used to calculate the corresponding predictive solution using the modified Eulerian method<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Newton-type iterative corrections defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="e12">Equation 12</xref> can be used to control the accuracy of the solution.<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Through a limited series of iterations, variable <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (derived from solving <xref ref-type="disp-formula" rid="e10">Equations 10</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e11">11</xref> asymptotically approaches a state fulfilling condition <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The resulting equilibrium magnitudes induced by harmonic roadway vibrations are<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>As shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, the suspension dynamic displacements of the coupled suspension systems with four different IDES configurations under harmonic excitation are illustrated. It can be observed that the displacement curves of the hybrid type I and type II overlap. This is because, although the mechanical connection forms differ between hybrid type I and hybrid type II, the linear spring and nonlinear damper always form an equivalent parallel branch with the inerter, and the other end of this branch is fixed to the base. Therefore, under harmonic excitation, the motion equations of the suspension mass can be transformed into the same form in the frequency domain, exhibiting equivalent dynamic effects and resulting in identical suspension responses.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Comparison of dynamic characteristics of four suspension systems under simple harmonic excitation. (<italic>A</italic> = 0.08, <italic>v</italic> = 15<italic>m/s</italic>, <italic>k</italic>
<sub>1</sub> = 8000<italic>N/m</italic>, <italic>c</italic>
<sub>1</sub> = 800<italic>Ns/m</italic>, <italic>k</italic>
<sub>2</sub> = 1000<italic>N/m</italic>, <italic>c</italic>
<sub>2</sub> = 1 &#xd7; 10<sup>6</sup>
<italic>Ns/m</italic>).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g002.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Graph showing suspension displacement versus frequency (f/Hz) for four hybrid IDES types. The y-axis represents suspension displacement in meters, and the x-axis represents frequency in Hz. Four curves compare different hybrid types: Type I (dotted black), Type II (dashed green), Type III (dashed blue), and Type IV (dash-dot orange). Each curve depicts different displacement behavior, with varying slopes and intersections.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>In contrast, the connection patterns of hybrid type III and type IV alter the force transmission paths: in hybrid type III, the nonlinear damper and inerter are connected in parallel and directly coupled with the suspension, whereas in hybrid type IV, a linear spring serves as an intermediary, making the inerter and damper indirectly coupled to the suspension. This structural difference changes the acting points of the inertial and damping forces relative to the base, thereby leading to distinct frequency response characteristics. Consequently, the suspension dynamic responses of hybrid type III and type IV under harmonic excitation are not identical.</p>
<p>In summary, compared to the other two systems, the coupled suspension systems with hybrid type I and hybrid type II IDES exhibit smaller resonance peaks in suspension displacement. Since hybrid type I and type II are dynamically equivalent, the hybrid type I IDES suspension system is selected for subsequent coupling with the half-car system in the next section.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Half-car modeling in conjunction with IDES</title>
<p>The suspension system of the coupled hybrid type I IDES is applied to the half-car model shown in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>. The vehicle body connects to the front and rear tires through four junction points. Its dynamic response includes uncoupled bounce and pitch modes, while tires exhibit vertical compliance relative to the body. Deployed in parallel with suspension elements, IDES actuators bridge the body-tire assemblies to attenuate induced oscillations. <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the body mass; <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the body pitch inertia; <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the front and rear tire masses, respectively; The stiffness and damping coefficients for the front and rear suspensions are denoted by <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively; Front and rear tire stiffnesses are denoted by <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively; <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> defines the inertial parameter of the front IDES, <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> its linear rigidity, and <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> the nonlinear damping factor for the rear IDES; <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the distances from the front and rear axles to the body center, respectively; <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the displacements of the body center, front and rear, respectively; <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the body pitch angle; <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the displacements of the front and rear tires, respectively; <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the displacements of the front and rear IDES junctions <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively; The road excitation profiles for the front and rear wheels are defined by <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, correspondingly. The half-car system&#x2019;s key structural attributes are detailed in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref> (<xref ref-type="bibr" rid="B29">Zhang et al., 2022</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B8">Lamarque et al., 2011</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B3">Du and Zhang, 2008</xref>).</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>Half-car model combined with IDES.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g003.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Diagram of a vehicle suspension system showing components and parameters. The system includes the sprung mass \( m_s \) connected to unsprung masses \( m_{uf} \) and \( m_{ur} \) via springs and dampers labeled \( k_{bf} \), \( c_{bf} \), \( k_{br} \), and \( c_{br} \). The diagram illustrates variables such as \(\phi\), \( z_s \), \( z_{sf} \), \( z_{sr} \), \( l_f \), \( l_r \), and forces acting on the system. Lower components \( k_{tf} \) and \( k_{tr} \) suggest tire-road interactions with ground displacements \( z_{rf} \) and \( z_{rr} \).</alt-text>
</graphic>
</fig>
<table-wrap id="T3" position="float">
<label>TABLE 3</label>
<caption>
<p>Structural parameters of the half-car system.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">
<inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:mn>690</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:mn>1222</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:mn>45</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:mn>1.3</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table>
<thead valign="top">
<tr style="background-color:#D0CECE">
<th align="center">
<inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:mn>22000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:mn>1000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:mn>1000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:mn>200000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:mn>22000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Based on Newton&#x2019;s second law, the dynamic equations of a half-car model combined with IDES were derived around the static equilibrium positions of the vehicle body and the front and rear tires. The vertical and pitch dynamic equations of the vehicle body are as follows<disp-formula id="e14">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e15">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(15)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The dynamic equations for the front and rear tires are<disp-formula id="e16">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(16)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e17">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(17)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The dynamic equations for the two IDES positioned between the body and the tires are<disp-formula id="e18">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(18)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e19">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(19)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>As shown in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>, if the pitch angle of the car is small, the front-back displacement of the car can be expressed as<disp-formula id="e20">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(20)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e20">Equation 20</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">Equations 14</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e19">19</xref> can be further written in matrix form<disp-formula id="e21">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>F</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(21)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In <xref ref-type="disp-formula" rid="e21">Equation 21</xref>, M symbolizes the mass matrix, C represents the damping matrix, K is the stiffness matrix, H(Z) corresponds to the nonlinear term matrix, F stands for the excitation matrix, and Z denotes the displacement matrix, as specified by <xref ref-type="disp-formula" rid="e22">Equation 22</xref>.<disp-formula id="e22">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2003;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="normal">Z</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(22)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>A comparative assessment of dynamic performance was conducted across three configurations: the baseline half-vehicle system, its INES-integrated counterpart, and the reference model. Subsequent analysis derived the governing equations for the original suspension assembly, given by <xref ref-type="disp-formula" rid="e23">Equation 23</xref>.<disp-formula id="e23">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">s</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(23)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The suspension system with coupled INES is applied to the half-vehicle model as shown in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref>, where <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent the nonlinear stiffness and linear damping of the front and rear INES, respectively. The meanings of the other parameters are the same as those in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>FIGURE 4</label>
<caption>
<p>Half-car model combined with INES.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g004.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Diagram of a vehicle suspension system model showing masses, springs, and damping components. Includes components labeled as mass of chassis \(m_s\), and two wheel masses \(m_{uf}\) and \(m_{ur}\). Symbols \(k_f\), \(k_r\), and \(c_f\) denote spring and damping coefficients. Forces and distances like \(z_s\), \(l_f\), and \(l_r\) are indicated. The system represents dynamic interactions between the vehicle body and wheel assemblies.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>The dynamical equations for the coupling of the half-car system to the INES are given in <xref ref-type="disp-formula" rid="e24">Equation 24</xref>.<disp-formula id="e24">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">s</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">uf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sf</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">bf</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">ur</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">sr</mml:mtext>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x00a0;</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="italic">br</mml:mtext>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(24)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The dynamic equations of the three half-car systems derived here will be used for system modeling in subsequent sections to further investigate the specific vibration damping performance of each system.</p>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Design of incentive boundaries and evaluation indicators</title>
<sec id="s4-1">
<label>4.1</label>
<title>Description of the incentive boundary</title>
<p>The road surface simple harmonic excitation is the periodic vibration excitation caused by the uneven road surface when the vehicle is traveling on the road. Subjecting fore and aft tires to harmonic road excitations, the frequency-domain dynamics of the IDES-integrated half-car system are analyzed. Applied to the leading wheels, periodic pavement excitations are mathematically represented by <xref ref-type="disp-formula" rid="e25">Equation 25</xref>.<disp-formula id="e25">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(25)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The rear tires experience identical harmonic road excitation to the front tires in amplitude (A) and angular frequency (&#x03C9;), but with a phase delay of (l<sub>_</sub>f &#x2b; l<sub>_</sub>r)/v, where v denotes the longitudinal vehicle velocity, as described in <xref ref-type="disp-formula" rid="e26">Equation 26</xref>.<disp-formula id="e26">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(26)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Featuring cubic nonlinearities per <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">Equations 14</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e19">19</xref>, the IDES-enhanced half-car model derives dynamic responses using HBM-PALM (<xref ref-type="bibr" rid="B20">Wang et al., 2014</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B25">Wu and Tang, 2022</xref>). Partitioned co-simulation (<xref ref-type="bibr" rid="B5">Hollari et al., 2014</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B15">Rahikainen et al., 2020</xref>) offers subsystem-decoupling advantages for real-time multi-physics systems. The spectral solution converges to first-harmonic approximations<disp-formula id="e27">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Z</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(27)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="e27">Equation 27</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">Equations 13</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e18">18</xref> and balancing the coefficients of harmonic terms <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> yields<disp-formula id="e28">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(28)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Nullification of harmonic coefficients in <xref ref-type="disp-formula" rid="e28">Equation 28</xref> formulates the harmonic balance conditions<disp-formula id="e29">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(29)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The mathematical formulations governing these twelve nonlinear equations are documented in the Appendix.</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e28">Equation 28</xref> constitutes a twelve-equation nonlinear system governing the dynamic characteristics of the half-vehicle chassis integrated with IDES. <xref ref-type="disp-formula" rid="e28">Equation 28</xref> has 13 parameters <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which may be expressed as <xref ref-type="disp-formula" rid="e30">Equation 30</xref>.<disp-formula id="e30">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(30)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e29">Equation 29</xref> admits the reformulated representation as <xref ref-type="disp-formula" rid="e31">Equation 31</xref>.<disp-formula id="e31">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>Y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(31)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>After a finite number of iteration steps, the solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="e29">Equation 29</xref> is obtained. The equilibrium vibrational magnitude induced by pavement periodic forcing converges to<disp-formula id="e32">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Z</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(32)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The vehicle tires experience random excitation originating from the road surface, which functions as the primary input force. The dynamic response characteristics of the IDES half-car system are subsequently analyzed using time-domain simulation. Furthermore, six critical evaluation metrics are utilized to quantify the root-mean-square (RMS) value associated with the system&#x2019;s dynamic response. The pavement-induced random excitation is inherently dependent on both the type of road surface and the vehicle&#x2019;s traveling speed. In this investigation, a Class C road profile is adopted, and the excitation is mathematically modeled through the filtered white noise method. Consequently, the stochastic excitation exerted on the front tires can be expressed as <xref ref-type="disp-formula" rid="e33">Equation 33</xref>.<disp-formula id="e33">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(33)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the frequency, and <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the roughness coefficient of the pavement surface, c-level road profile to take <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:mn>64</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the reference spatial frequency, set to <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.1</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; vehicle speed v, set to <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:mn>15</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents a Gaussian white noise with a mean of 0 and an intensity of 1. Analogous to the harmonic excitation from the road surface, the random excitation applied to the rear tires of the vehicle exhibits a temporal lag compared to that of the front tires, which is mathematically expressed as <xref ref-type="disp-formula" rid="e34">Equation 34</xref>.<disp-formula id="e34">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(34)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s4-2">
<label>4.2</label>
<title>Evaluation system construction</title>
<p>Based on <xref ref-type="disp-formula" rid="e32">Equation 32</xref>, the dynamic behavior of the half-car system incorporating IDES is evaluated using a set of performance metrics, which include the vertical acceleration of the vehicle body (<inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), pitch acceleration (<inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), front suspension deflection (<inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), rear suspension deflection (<inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), front tire load fluctuation (<inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), and rear tire load fluctuation (<inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). The detailed formulations of these dynamic performance indicators are provided as follows<disp-formula id="e35">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c9;</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(35)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Given that the semi-car system&#x2019;s original model is based on linear dynamics, its response characteristics remain accessible through Laplace transform operations. Adopting a parallel algorithmic framework to the IDES-integrated configuration, vibrational outputs of both the original architecture and the INES-augmented system are resolved via the Harmonic Balance Method (HBM) and Pseudo-Arc Length Method (PALM) respectively, with all dynamic performance descriptors maintaining analytical consistency with <xref ref-type="disp-formula" rid="e35">Equation 35</xref>.</p>
<p>In this section, we have detailed the excitation boundaries of the half-car system and constructed relevant indicators for evaluating the system&#x2019;s vibration damping performance. These boundary conditions provide the foundation for the dynamic response analysis in the subsequent chapters, while the evaluation indicators will be used to assess the specific vibration damping performance of the system.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Dynamic characterization of IDES suspension system based on half-car</title>
<sec id="s5-1">
<label>5.1</label>
<title>Dynamic performance study of pavement under simple harmonic excitation</title>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref> illustrates the analytical dynamic behavior of the half-car system incorporating IDES through the combined HBM-PALM methodology. Assuming homogeneous tire configurations at both ends with equivalent structural properties, the vehicular velocity is maintained at 15&#xa0;m/s as a moderate operational condition. Owing to the transient phase lag across axles, the displacement and pitch dynamics of the vehicle body manifest multi-band resonant behavior with periodic amplitude maxima. When the nonlinear damping of IDES is 1 &#xd7; 106&#xa0;N/m, the system&#x2019;s dynamic response becomes single-valued, demonstrating linear characteristics. At approximately 10&#xa0;Hz, a distinct dynamic phenomenon can be observed: the vertical displacement of the vehicle body <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the pitch angle <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are nearly suppressed to zero, while the tire displacements (<inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)and the inerter displacements within the front and rear suspension branches (<inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)exhibit peak responses. This behavior indicates the occurrence of a modal decoupling effect, in which the vibration energy is predominantly confined to the tire&#x2013;suspension&#x2013;inerter subsystem rather than being transmitted to the vehicle body. Consequently, the body motion is effectively isolated through a mechanism analogous to anti-resonance, where the primary system response approaches a minimum while the auxiliary subsystem undergoes large oscillations. In <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref>, the analytical results are</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>FIGURE 5</label>
<caption>
<p>Comparison of the analytical and numerical outcomes for the dynamic response of the IDES half-car system under road harmonic excitation. (<italic>A</italic> = 0.04<italic>m</italic>, <italic>b</italic>
<sub>f</sub> = <italic>b</italic>
<sub>r</sub> = 200<italic>kg</italic>, <italic>k<sub>bf</sub>
</italic> = <italic>k<sub>br</sub>
</italic> = 1 &#xd7; <italic>c<sub>bf</sub>
</italic> = <italic>c<sub>br</sub>
</italic> = 1 &#xd7; 10<sup>6</sup>
<italic>Ns/m</italic>).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g005.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Graph depicting dynamic response over frequency from 0 to 20 Hertz. Red circles represent numerical results, and a black line denotes analytical results. Labels zbr[m], zbf[m], zur[m], zufl[m], &#x3C6;[rad], and zs[m] are on three axes. Specific points are annotated with coordinates, illustrating data variations across frequencies.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref> shows the frequency-domain responses of six important dynamic performance metrics for the baseline half-car system, the system combined with INES, and the system combined with IDES under three operational speeds: 5&#xa0;m/s (low speed), 15&#xa0;m/s (mid-range speed), and 35&#xa0;m/s (high speed). The assessment metrics include vertical acceleration of the vehicle body, pitch angular acceleration, dynamic deflection of both front and rear suspensions, and dynamic loading fluctuations on the front and rear tires.</p>
<fig id="F6" position="float">
<label>FIGURE 6</label>
<caption>
<p>Comparison of vehicle dynamic performance metrics for the original half-vehicle model, the half-vehicle system equipped with INES, and the half-vehicle system incorporating IDES under harmonic excitation from the road surface. (<italic>A</italic> = 0.04<italic>m</italic>, <italic>b<sub>f</sub>
</italic> = <italic>b<sub>r</sub>
</italic> = 200<italic>kg</italic>; IDES: <italic>k<sub>bf</sub>
</italic> = <italic>k<sub>br</sub>
</italic> = 1 &#xd7; 10<sup>3</sup>
<italic>N/m</italic>, <italic>c<sub>bf</sub>
</italic> = <italic>c<sub>br</sub>
</italic> = 1 &#xd7; 10<sup>6</sup>
<italic>Ns/m</italic>
<sup>3</sup>; INES: <italic>k<sub>bf</sub>
</italic> = <italic>k<sub>br</sub>
</italic> = 1 &#xd7; 10<sup>6</sup>
<italic>N/m</italic>, <italic>c<sub>bf</sub>
</italic> = <italic>c<sub>br</sub>
</italic> = 1 &#xd7; 103 <italic>Ns/m</italic>;). <bold>(a)</bold> Vertical body acceleration. <bold>(b)</bold> Pitch angle acceleration. <bold>(c)</bold> Front suspension dynamic deflection. <bold>(d)</bold> Rear suspension dynamic deflection. <bold>(e)</bold> Front tire dynamic load. <bold>(f)</bold> Rear tire dynamic load.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g006.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Six graphs depict various dynamic parameters of vehicle performance under different conditions. Each graph compares &#x22;Original,&#x22; &#x22;INES,&#x22; and &#x22;IDES&#x22; methods. Panels (a) and (b) show vertical body and pitch angle acceleration. Panels (c) and (d) illustrate front and rear suspension dynamic deflection. Panels (e) and (f) display front and rear tire dynamic load. Each graph features frequency on the x-axis and amplitude on the y-axis, with a zigzag pattern indicating variations and different colored lines representing each method.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>As shown in Figures a and b, the frequency-domain responses of the vehicle body vertical acceleration and pitch angular acceleration under harmonic excitation in the half-vehicle system exhibit multiple resonance peaks. Particularly at low vehicle speeds, the low-frequency resonance phenomena become more pronounced, leading to an increase in the number of resonance peaks. This is due to the higher sensitivity of the suspension system to low-frequency excitations at low speeds, where the natural frequencies of the system align with the excitation frequencies, thereby generating more resonance peaks. At high vehicle speeds, the system&#x2019;s dynamic response shifts toward the high-frequency range, resulting in a reduction in the number of resonance peaks. Therefore, the appearance of multiple resonance peaks at low vehicle speeds is a natural consequence of the interaction between the system&#x2019;s inherent frequencies and low-frequency excitations, which is a normal phenomenon.</p>
<p>At low speed, compared to the original half-car system, the IDES-equipped system significantly suppresses resonance peaks in both suspension deflections and tire dynamic loads at the front and rear axles. Demonstrating excellent vibration reduction capability. However, as system damping rises overall, the maximum vertical and pitch accelerations of the vehicle body exhibit a small increase. Compared with the INES-integrated system, although the suspension and tire indicators are similar, the IDES system markedly reduces the peak values of vertical and pitch accelerations, indicating superior performance in ride comfort.</p>
<p>At medium speed, the IDES-integrated system continues to effectively suppress the resonance peaks of suspension deflection and tire dynamic loads. Compared with the INES system, IDES significantly mitigates the deterioration of vertical and pitch accelerations caused by the inerter, further demonstrating its synergistic advantage in mid-speed vibration control.</p>
<p>At high speed, the IDES system still effectively reduces the resonance responses of suspension deflection and tire dynamic loads while maintaining good control over the vertical acceleration of the vehicle body. Although the pitch acceleration resonance peak increases slightly, it is still significantly lower than that of the INES-integrated system, indicating that IDES can still balance stability and comfort at high speeds.</p>
<p>Overall, the half-car system integrated with IDES exhibits favorable energy dissipation characteristics and coordinated dynamic responses across all speed conditions. Although the resonance peaks of suspension deflection and tire dynamic forces are somewhat higher than those of the INES system in certain cases, its suppression of vertical and pitch accelerations is significantly better, which is more conducive to achieving a balance between ride comfort and handling stability. In addition, compared to INES, IDES can effectively reduce the vertical acceleration and pitch angle acceleration of the vehicle body across a wide frequency range, significantly improving the vibration reduction performance of the vehicle body. Although the dynamic load on the front and rear tires and the dynamic deflection of the front and rear suspensions are slightly higher than those of INES in the same frequency band, the differences are minor and do not adversely affect the overall performance of the system. This shows that IDES achieves wide-band vibration reduction characteristics with relatively little cost through full-band optimization of the vehicle body&#x2019;s response.</p>
<p>When incorporating an inerter into the traditional NES to meet lightweight design requirements, a 1&#xa0;kg ball screw inerter can achieve an adjustable inertance ranging from 60 to 240&#xa0;kg (<xref ref-type="bibr" rid="B17">Smith, 2002</xref>).</p>
</sec>
<sec id="s5-2">
<label>5.2</label>
<title>Dynamic performance study of pavement under random excitation</title>
<p>The comparison of the vertical and pitch angular accelerations of the vehicle body for the baseline half-car system, the system combined with IDES, and the system combined with INES under road random excitation is shown in <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7</xref>. <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref> provides the accurate RMS values for six evaluation metrics. When driven on a C-class pavement, metrics <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> of the IDES-equipped system are reduced by 0.69%, 5.75%, 5.56%, 6.07%, and 5.66%, respectively, compared to the original system, while metric <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is slightly elevated by 1.94%, consistent with the road harmonic excitation scenario. Compared to the half-car system incorporating INES, IDES places greater emphasis on overall balance. In terms of &#x201c;local&#x201d; performance, it requires sacrificing some vibration suppression efficiency. For example, metrics <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are reduced by 3.51% and 14.41%, respectively, significantly lowering the body pitch acceleration. However, metrics <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> show slight increases, though the magnitudes remain small. Furthermore, from an engineering application perspective, this balanced performance of IDES is more attractive, as vehicle suspension prioritizes &#x201c;overall comfort and stability&#x201d; rather than extreme optimization of individual metrics.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>FIGURE 7</label>
<caption>
<p>Comparison of body vertical and pitch angular accelerations for the original, IDES, and INES half-vehicle systems under random excitation (v &#x3d; 15&#xa0;m/s).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g007.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Two line graphs compare data over time from zero to ten seconds. On the left, the graph shows JVWA in meters per second squared, with Original, INES, and IDES data represented by black, blue, and red lines, respectively. On the right, the graph shows JVBPA in meters per second squared, with the same line color scheme for Original, INES, and IDES data. Both graphs display fluctuating line patterns, indicating variability over time.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<table-wrap id="T4" position="float">
<label>TABLE 4</label>
<caption>
<p>RMS values of dynamic evaluation metrics under random excitation of pavements.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Dynamic performance indicators</th>
<th align="center">Original</th>
<th align="center">INES</th>
<th align="center">Percentage of vibration reduction</th>
<th align="center">IDES</th>
<th align="center">Percentage of vibration reduction</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.5918</td>
<td align="center">0.6091</td>
<td align="center">&#x2212;2.84%</td>
<td align="center">0.5877</td>
<td align="center">0.69%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>rad</mml:mtext>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.3817</td>
<td align="center">0.4546</td>
<td align="center">&#x2212;16.04%</td>
<td align="center">0.3891</td>
<td align="center">&#x2212;1.94%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.0087</td>
<td align="center">0.0072</td>
<td align="center">17.24%</td>
<td align="center">0.0082</td>
<td align="center">5.75%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.0090</td>
<td align="center">0.0072</td>
<td align="center">20%</td>
<td align="center">0.0085</td>
<td align="center">5.56%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">553.9300</td>
<td align="center">482.0167</td>
<td align="center">12.98%</td>
<td align="center">520.2928</td>
<td align="center">6.07%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">555.4266</td>
<td align="center">472.8568</td>
<td align="center">14.87%</td>
<td align="center">524.0044</td>
<td align="center">5.66%</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s5-3">
<label>5.3</label>
<title>Optimized design of IDES suspension structure parameters</title>
<p>The parametric study reveals that applying the IDES structural parameters listed in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref> to the original suspension slightly degrades metric <inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. To further enhance overall driver comfort, this study employs a genetic algorithm to optimize the structural parameters of the IDES suspension system, specifically stiffness, damping, and inertance coefficients. The optimization objective is to improve metrics <inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> while ensuring metrics <inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf110">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf111">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>,and <inline-formula id="inf112">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> remain within acceptable bounds. Consequently, the objective function formulated to optimize IDES suspension system dynamic performance is expressed as <xref ref-type="disp-formula" rid="e36">Equation 36</xref>.<disp-formula id="e36">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(36)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Vehicle dynamic performance must simultaneously consider ride comfort (vertical vibration) and handling stability (pitch vibration). In the formulation, weighting coefficients <inline-formula id="inf113">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and<inline-formula id="inf114">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for the body vertical acceleration and pitch angular acceleration are both set to 0.5, as they hold equal priority in the optimization objectives to prevent excessive optimization of a single metric from degrading other performance aspects. Metrics <inline-formula id="inf115">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf116">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent the RMS values of the vertical and pitch angular accelerations of the vehicle body for the IDES suspension system, while metrics <inline-formula id="inf117">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf118">
<mml:math id="m154">
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denote those of the conventional suspension system.</p>
<p>During the parameter optimization process using genetic algorithms, for collision risk prevention, the RMS metrics of suspension dynamic deflections and wheel dynamic loads (at both vehicle ends) must be constrained within acceptable thresholds. Specifically, front/rear suspension deflection RMS must be capped at one-third of maximum travel, while dynamic wheel load RMS (front/rear) should not exceed one-third of static load RMS values. The corresponding constraint equations are as follows<disp-formula id="e37">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>max</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>max</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>RMS</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(37)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>To ensure that the optimized parameters of the IDES suspension system align with the actual vehicle conditions, it is necessary to define the optimization range for the structural parameters.<disp-formula id="e38">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>3000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>3000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>500</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>2000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>500</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>2000</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>200</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>200</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(38)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The parameter optimization process using a genetic algorithm is shown in <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8</xref>. Fundamentally, genetic algorithms emulate biological evolution&#x2019;s natural selection through operators like selection, crossover, and mutation, progressively generating individuals with enhanced environmental fitness. As a powerful and robust algorithm, the genetic algorithm effectively addresses the optimization problem of suspension system structural parameters. The specific optimization procedure is as follows:<list list-type="order">
<list-item>
<p>Using MATLAB&#x2019;s built-in Genetic Algorithm Toolbox, the population size was set to 50, with 30 iterations performed. Selection, crossover, and mutation parameters were maintained at their default values. A real-number coding scheme was employed, with upper and lower bounds defined for each structural parameter. Under these settings, optimized parameters were efficiently obtained.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>The genetic algorithm program and Simulink models of both suspension systems were integrated and executed. By aligning with the objective function and parameter constraints, the optimized structural parameters were determined once the termination criteria were satisfied.</p>
</list-item>
</list>
</p>
<fig id="F8" position="float">
<label>FIGURE 8</label>
<caption>
<p>Optimization process using genetic algorithms.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g008.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Flowchart illustrating a process starting with &#x22;Initiate.&#x22; It involves assessing individual fitness in populations, options for crossover and variation, and checking if iterations exceed thirty. Relevant outputs are optimizing parameter values by eliminating non-compliant individuals, and final output of the optimal solution.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F9">Figure 9</xref> shows the iteration steps of the genetic algorithm. The convergence curve stabilizes within 30 iterations, indicating that the algorithm has found a near-optimal solution. Minimal variation in the curve beyond 10&#x2013;20 iterations confirms the rationality of algorithmic settings (e.g., population size of 50, default genetic operator parameters). <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref> provides the optimized design parameters of the IDES mechanism at low (5&#xa0;m/s), medium (15&#xa0;m/s), and high speeds (35&#xa0;m/s). These parameters were applied to IDES suspension system simulations to evaluate the dynamic performance of the genetically optimized mechanism. To visually demonstrate the superiority of the genetic algorithm, <xref ref-type="fig" rid="F9">Figure 9</xref> compares dynamic performance metrics (original suspension, unoptimized IDES, and optimized IDES systems) under low-, medium-, and high-speed conditions.</p>
<fig id="F9" position="float">
<label>FIGURE 9</label>
<caption>
<p>Genetic algorithm optimization process for IDES structural parameters.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g009.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Line and bar charts showing optimization results. The line chart above displays fitness values over 30 generations, with best fitness values in blue and mean fitness in red. The best is 1.84691, and the mean is 1.86802. The bar chart below shows the best individual values for variables X1 to X6, with X1 at 99.4233 and X4 at 85.5961 being the highest.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<table-wrap id="T5" position="float">
<label>TABLE 5</label>
<caption>
<p>Optimized structural parameters of IDES suspension at different vehicle speeds. (Original parameters: <italic>b<sub>f</sub>
</italic> = <italic>b<sub>r</sub>
</italic> = 200<italic>kg</italic>, <italic>c<sub>bf</sub>
</italic> = <italic>c<sub>br</sub>
</italic> = 1 &#xd7; 10<sup>6</sup>
<italic>Ns/m</italic>
<sup>3</sup>, <italic>k<sub>bf</sub>
</italic> &#x3d; <italic>k<sub>br</sub>
</italic> = 1 &#xd7; 10<sup>3</sup>
<italic>N/m</italic>).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Vehicle speed</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf120">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf121">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:mn>15</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf122">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:mn>35</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf123">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf124">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:mn>6.593</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf125">
<mml:math id="m163">
<mml:mrow>
<mml:mn>9.942</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf126">
<mml:math id="m164">
<mml:mrow>
<mml:mn>9.581</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf127">
<mml:math id="m165">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf128">
<mml:math id="m166">
<mml:mrow>
<mml:mn>8.618</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf129">
<mml:math id="m167">
<mml:mrow>
<mml:mn>5.718</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf130">
<mml:math id="m168">
<mml:mrow>
<mml:mn>5.533</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf131">
<mml:math id="m169">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>Ns</mml:mtext>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf132">
<mml:math id="m170">
<mml:mrow>
<mml:mn>7.763</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf133">
<mml:math id="m171">
<mml:mrow>
<mml:mn>5.724</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf134">
<mml:math id="m172">
<mml:mrow>
<mml:mn>7.607</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf135">
<mml:math id="m173">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>Ns</mml:mtext>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf136">
<mml:math id="m174">
<mml:mrow>
<mml:mn>5.745</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf137">
<mml:math id="m175">
<mml:mrow>
<mml:mn>8.560</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf138">
<mml:math id="m176">
<mml:mrow>
<mml:mn>1.798</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf139">
<mml:math id="m177">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>kg</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf140">
<mml:math id="m178">
<mml:mrow>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf141">
<mml:math id="m179">
<mml:mrow>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf142">
<mml:math id="m180">
<mml:mrow>
<mml:mn>56.7</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf143">
<mml:math id="m181">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>kg</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf144">
<mml:math id="m182">
<mml:mrow>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf145">
<mml:math id="m183">
<mml:mrow>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf146">
<mml:math id="m184">
<mml:mrow>
<mml:mn>50</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>As illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F10">Figure 10</xref>, versus the original suspension system, the IDES suspension system optimized by genetic algorithm exhibits significantly consistent improvements in dynamic performance indicators across different vehicle speeds. Due to the physical coupling between vertical body acceleration and pitch angular acceleration, the latter exhibits a slight deterioration (still within the specified constraint limits), while all other five performance indicators show significant enhancement. To further explore the specific effects of parameter optimization using genetic algorithms, this study selects medium vehicle speed as a typical operating condition for optimization analysis to obtain the most representative performance optimization results. A comparison is then made with the baseline suspension system and the optimized INES suspension system. The comparison of vertical body acceleration and pitch angular acceleration for the optimized IDES and INES suspension systems, as well as the baseline system, is shown in <xref ref-type="fig" rid="F11">Figure 11</xref>, with specific dynamic performance indicators provided in <xref ref-type="table" rid="T6">Table 6</xref>.</p>
<fig id="F10" position="float">
<label>FIGURE 10</label>
<caption>
<p>Comparison of dynamic performance indexes of three suspension systems at different speeds.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g010.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Two bar graphs comparing suspension systems. Left graph: pitch angle acceleration versus vehicle speed, showing three systems at speeds of five, fifteen, and thirty-five meters per second. Right graph: vertical body acceleration, similarly comparing systems. Systems are labeled as Original, Unoptimized IDES, and Optimized IDES, differentiated by color. Error bars are present.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<fig id="F11" position="float">
<label>FIGURE 11</label>
<caption>
<p>Compares the vertical body acceleration and pitch angular acceleration of the original half-car system, 518 and the optimized IDES and INES half-car systems under random excitation (v &#x3d; 15&#xa0;m/s).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fmech-11-1729318-g011.tif">
<alt-text content-type="machine-generated">Two line charts show data over time from zero to ten seconds. The left graph displays JYBVA in meters per second squared, and the right graph shows JYBPA in meters per second squared. Both feature black, blue, and red lines representing Original, INES, and IDES data, respectively.</alt-text>
</graphic>
</fig>
<table-wrap id="T6" position="float">
<label>TABLE 6</label>
<caption>
<p>RMS values of dynamic performance indicators for optimized systems under stochastic road excitation (v &#x3d; 15&#xa0;m/s).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Dynamic performance metrics</th>
<th align="center">Original</th>
<th align="center">INES optimization</th>
<th align="center">Percentage of vibration reduction</th>
<th align="center">IDES optimization</th>
<th align="center">Percentage of vibration reduction</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf147">
<mml:math id="m185">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.5918</td>
<td align="center">0.5821</td>
<td align="center">1.63%</td>
<td align="center">0.5589</td>
<td align="center">5.56%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf148">
<mml:math id="m186">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtext>rad</mml:mtext>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.3817</td>
<td align="center">0.3668</td>
<td align="center">3.90%</td>
<td align="center">0.4256</td>
<td align="center">&#x2212;11.50%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf149">
<mml:math id="m187">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.0087</td>
<td align="center">0.0086</td>
<td align="center">1.15%</td>
<td align="center">0.0079</td>
<td align="center">9.20%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf150">
<mml:math id="m188">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">0.0090</td>
<td align="center">0.0089</td>
<td align="center">1.10%</td>
<td align="center">0.0076</td>
<td align="center">15.56%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf151">
<mml:math id="m189">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">553.9300</td>
<td align="center">559.2047</td>
<td align="center">&#x2212;0.95%</td>
<td align="center">490.9308</td>
<td align="center">11.37%</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf152">
<mml:math id="m190">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">555.4266</td>
<td align="center">588.0702</td>
<td align="center">&#x2212;5.88%</td>
<td align="center">487.9173</td>
<td align="center">12.15%</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>As presented in <xref ref-type="table" rid="T6">Table 6</xref>, the optimized IDES suspension system achieves substantial reductions in the root-mean-square (RMS) values of body vertical acceleration, front and rear suspension dynamic deflections, and front and rear wheel dynamic loads by 5.56%, 9.20%, 15.56%, 11.37%, and 12.15%, respectively, in comparison with the original suspension system. Concurrently, the RMS value of body pitch angle acceleration remains at 0.4256&#xa0;rad/s<sup>2</sup>, which falls within the acceptable constraint range. These performance enhancements are preserved when the IDES system is compared to the optimized INES suspension system. Furthermore, as indicated by the analysis in <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>, the IDES configuration delivers lower RMS values for front and rear suspension deflections and wheel dynamic forces relative to the unoptimized INES system, while sustaining similar levels of vertical acceleration and pitch angle acceleration performance.</p>
<p>Based on <xref ref-type="table" rid="T3">Tables 3</xref>&#x2013;<xref ref-type="table" rid="T5">5</xref>, after optimization using the genetic algorithm, the inertial masses of the front and rear inerters are significantly reduced, which diminishes the amplification of high-frequency vibration energy and thereby improves the vehicle body vertical acceleration. The adjustment of the linear spring stiffness optimizes low-frequency energy transfer, resulting in improvements in certain wheel loads. The nonlinear damping coefficients are significantly increased, enhancing the energy dissipation under high-energy conditions and further reducing suspension deflections and wheel loads.</p>
<p>However, the pitch angular acceleration is mainly determined by the force difference between the front and rear suspensions, while the vehicle body vertical acceleration represents the average vertical motion of the entire body. When the optimization algorithm focuses on reducing the overall vertical acceleration, it requires decreasing the inerter masses or increasing the front and rear damping to &#x201c;suppress overall vibration.&#x201d; This can unbalance the front and rear suspension forces, leading to an increase in pitch angular acceleration in some configurations. Therefore, due to the optimization weighting favoring the overall vehicle body acceleration, pitch angular acceleration increases in certain cases, reflecting a trade-off between global ride comfort and local vibration indices.</p>
<p>Overall, the optimization results can be physically interpreted as achieving a comprehensive improvement in both body and suspension performance by reducing inertial mass, adjusting stiffness, and enhancing damping. The GA-optimized IDES suspension system achieves a comprehensive enhancement of vehicle dynamics through these combined adjustments.</p>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s6">
<label>6</label>
<title>Conclusion</title>
<p>This study applied the Inertially-Enhanced Damping Energy Sink (IDES) to a half-vehicle system to address the traditional Nonlinear Energy Sink (NES)&#x2019;s reliance on nonlinear stiffness. A single-degree-of-freedom vibration model was first established to explore the optimal configuration of IDES. The effective IDES structure was then implemented in a half-vehicle model, and its dynamic response under harmonic road excitation was analyzed using the Harmonic Balance Method (HBM) and the Pseudo-Arc Length Method (PALM). Six performance indicators were used to evaluate the system&#x2019;s dynamic performance. Furthermore, the structural parameters of IDES were optimized using a genetic algorithm. The conclusions are summarized as follows:<list list-type="order">
<list-item>
<p>Investigation into the optimal IDES configuration within the single-degree-of-freedom system revealed that the Series-Parallel Type I IDES suspension achieved the lowest resonance peak in suspension displacement under harmonic excitation, demonstrating the best vibration attenuation performance.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>The half-vehicle model integrated with IDES constituted a nonlinear system, incorporating the nonlinear damping introduced by IDES. The analytical solutions derived via HBM and PALM showed strong agreement with numerical results, validating the effectiveness of these methods for solving such complex nonlinear systems.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>Under both harmonic and random excitations, the IDES suspension system significantly reduced the resonance peaks of the system. However, the root-mean-square (RMS) value of the vehicle body&#x2019;s pitch angular acceleration experienced a slight increase.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>After optimizing the IDES parameters with the genetic algorithm, the RMS values of the vertical body acceleration, suspension dynamic deflection, and tire dynamic load were significantly reduced, while the pitch angular acceleration was maintained within the designated constraint.</p>
</list-item>
</list>
</p>
<p>In summary, through the design of the Series-Parallel Type I IDES and parameter optimization via a genetic algorithm, this study enhanced the overall vibration suppression performance of the half-vehicle system while concurrently achieving a lightweight design. This work provides a viable new pathway for achieving wide-band vibration control and lightweight design in vehicle suspension systems. Future efforts will focus on manufacturing an IDES prototype and conducting experimental tests to validate the theoretical findings.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s7">
<title>Data availability statement</title>
<p>The raw data supporting the conclusions of this article will be made available by the authors, without undue reservation.</p>
</sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s8">
<title>Author contributions</title>
<p>YZ: Conceptualization, Formal Analysis, Writing &#x2013; review and editing. RY: Data curation, Writing &#x2013; original draft. WY: Validation, Writing &#x2013; review and editing.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s10">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="ai-statement" id="s11">
<title>Generative AI statement</title>
<p>The authors declare that no Generative AI was used in the creation of this manuscript.</p>
<p>Any alternative text (alt text) provided alongside figures in this article has been generated by Frontiers with the support of artificial intelligence and reasonable efforts have been made to ensure accuracy, including review by the authors wherever possible. If you identify any issues, please contact us.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s12">
<title>Publisher&#x2019;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<sec sec-type="supplementary-material" id="s13">
<title>Supplementary material</title>
<p>The Supplementary Material for this article can be found online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmech.2025.1729318/full#supplementary-material">https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmech.2025.1729318/full&#x23;supplementary-material</ext-link>
</p>
<supplementary-material xlink:href="Supplementaryfile1.pdf" id="SM1" mimetype="application/pdf" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"/>
</sec>
<fn-group>
<fn fn-type="custom" custom-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2872905/overview">Fen Lin</ext-link>, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, China</p>
</fn>
<fn fn-type="custom" custom-type="reviewed-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1358869/overview">Guifu Du</ext-link>, Soochow University, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/3249735/overview">Yong Wang</ext-link>, Jiangsu University, China</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Bi</surname>
<given-names>F. R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gou</surname>
<given-names>X. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wu</surname>
<given-names>H. J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xi</surname>
<given-names>H. J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2002</year>). <article-title>Influence analysis of nonlinear damping in shock absorbers on vehicle body vibration</article-title>. <source>J. Vib. Eng.</source> <volume>15</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>36</fpage>&#x2013;<lpage>41</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2002.02.007</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B2">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>J. H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lv</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>X. D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2025</year>). <article-title>A combined vibration isolation system with quasi-zero stiffness and bistable nonlinear energy sink</article-title>. <source>J. Vib. Eng. Technol.</source> <volume>13</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>219</fpage>&#x2013;<lpage>234</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s42417-025-01782-0</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B3">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Du</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Constrained <inline-formula id="inf153">
<mml:math id="m191">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> control of active suspension for a half-car model with a time delay in control</article-title>. <volume>222</volume> (<issue>5</issue>), <fpage>665</fpage>&#x2013;<lpage>684</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1243/09544070JAUTO299</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B4">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gendelman</surname>
<given-names>O. V.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Manevitch</surname>
<given-names>L. I.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vakakis</surname>
<given-names>A. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>M&#x27;Closkey</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2001</year>). <article-title>Energy pumping in nonlinear mechanical oscillators: part I. Dynamics of the underlying Hamiltonian systems</article-title>. <source>J. Appl. Mech.</source> <volume>68</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>34</fpage>&#x2013;<lpage>41</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1115/1.1345524</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B5">
<mixed-citation publication-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hollari</surname>
<given-names>R. N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Taghvaeipour</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Aghdam</surname>
<given-names>M. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gonz&#xe1;lez</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). &#x201c;<article-title>Novel co-simulation technique in the flexible analysis of a parallel robot[C]</article-title>,&#x201d; in <source>2014 international conference on robotics and mechatronics (ICRoM)</source> (<publisher-name>IEEE</publisher-name>), <fpage>224</fpage>&#x2013;<lpage>230</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/ICRoM57054.2022.10025339</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B6">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Huang</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jiang</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Huang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024</year>). <article-title>An Inerter-Enhanced bistable nonlinear energy sink for seismic response control of building structures</article-title>. <source>J. Build. Eng.</source> <volume>96</volume>, <fpage>110384</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jobe.2024.110384</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B7">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Javidialesaadi</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wierschem</surname>
<given-names>N. E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>An Inerter-Enhanced nonlinear energy sink</article-title>. <source>Mech. Syst. Signal Process.</source> <volume>129</volume>, <fpage>449</fpage>&#x2013;<lpage>454</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ymssp.2019.04.047</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B8">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lamarque</surname>
<given-names>C. H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gendelman</surname>
<given-names>O. V.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Savadkoohi</surname>
<given-names>A. T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Etcheverria</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Targeted energy transfer in mechanical systems by means of non-smooth nonlinear energy sink</article-title>. <source>Acta Mech.</source> <volume>221</volume> (<issue>1-2</issue>), <fpage>175</fpage>&#x2013;<lpage>200</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00707-011-0492-0</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B9">
<mixed-citation publication-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>H. Q.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <source>Research on vibration suppression effectiveness of energy sink with nonlinear damping</source>. <publisher-loc>Harbin</publisher-loc>: <publisher-name>Harbin Institute of Technology</publisher-name>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B10">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2025</year>). <article-title>Optimization of nonlinear energy sink using Euler-buckled beams combined with piezoelectric energy harvester</article-title>. <source>Mech. Syst. Signal Process.</source> <volume>223</volume>, <fpage>111812</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ymssp.2024.111812</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B11">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lu</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Some recent progresses in nonlinear passive isolations of vibrations</article-title>. <source>Chin. J. Theor. Appl. Mech.</source> <volume>49</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>550</fpage>&#x2013;<lpage>564</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.6052/0459-1879-17-064</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B12">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lu</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Brennan</surname>
<given-names>M. J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Experimental investigation of a two-stage nonlinear vibration isolation system with high-static-low-dynamic stiffness</article-title>. <source>J. Appl. Mech.</source> <volume>84</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>021001</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1115/1.4034989</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B13">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lu</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Z. X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lu</surname>
<given-names>X. L.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>A review on nonlinear energy sink technology</article-title>. <source>J. Vib. Shock.</source> <volume>39</volume> (<issue>4</issue>), <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>16</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13465/j.cnki.jvs.2020.04.001</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B14">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Philip</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Santhosh</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Balaram</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Awrejcewicz</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Vibration control in fluid conveying pipes using NES with nonlinear damping</article-title>. <source>Mech. Syst. Signal Process.</source> <volume>192</volume>, <fpage>110250</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ymssp.2023.110250</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B15">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rahikainen</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gonz&#xe1;lez</surname>
<given-names>F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Naya</surname>
<given-names>M. N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sopanen</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mikkola</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>On the cosimulation of multibody systems and hydraulic dynamics</article-title>. <source>Multibody Syst. Dyn.</source> <volume>50</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>143</fpage>&#x2013;<lpage>162</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11044-020-09727-z</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B16">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Saeed</surname>
<given-names>A. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Al-Shudeifat</surname>
<given-names>M. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vakakis</surname>
<given-names>A. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cantwell</surname>
<given-names>W. J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Rotary-impact nonlinear energy sink for shock mitigation: analytical and numerical investigations</article-title>. <source>Arch. Appl. Mech.</source> <volume>90</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>495</fpage>&#x2013;<lpage>521</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00419-019-01622-0</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B17">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Smith</surname>
<given-names>M. C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2002</year>). <article-title>Synthesis of mechanical networks: the inerter</article-title>. <source>IEEE Trans. Autom. Control</source> <volume>47</volume> (<issue>10</issue>), <fpage>1648</fpage>&#x2013;<lpage>1662</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TAC.2002.803532</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B18">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Umair</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hou</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024</year>). <article-title>Displacement and force transmissibility of a high-static-low-dynamic-stiffness isolator with geometric nonlinear damping</article-title>. <source>J. Vib. Eng. Technol.</source> <volume>12</volume> (<issue>6</issue>), <fpage>7317</fpage>&#x2013;<lpage>7324</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s42417-023-01252-5</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B19">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Vakakis</surname>
<given-names>A. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2001</year>). <article-title>Inducing passive nonlinear energy sinks in vibrating systems</article-title>. <source>J. Vib. Acoust.</source> <volume>123</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>324</fpage>&#x2013;<lpage>332</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1115/1.1368883</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B20">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ma</surname>
<given-names>T. B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ren</surname>
<given-names>H. L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ning</surname>
<given-names>J. G.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>A local pseudo arc-length method for hyperbolic conservation laws</article-title>. <source>Acta Mech. Sin.</source> <volume>30</volume> (<issue>6</issue>), <fpage>956</fpage>&#x2013;<lpage>965</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10409-014-0091-0</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B21">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zheng</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>An Inerter-Enhanced asymmetric nonlinear energy sink for response mitigation of structures subjected to harmonic and seismic ground excitations</article-title>. <source>Struct. Control Health Monit.</source> <volume>29</volume> (<issue>12</issue>), <fpage>e3104</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/stc.3104</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B22">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Meng</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024a</year>). <article-title>Dynamic performance and parameter optimization of a half-vehicle system coupled with an Inerter-Based X-Structure nonlinear energy sink</article-title>. <source>Appl. Math. Mech.</source> <volume>45</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>85</fpage>&#x2013;<lpage>110</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10483-024-3070-7</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B23">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xu</surname>
<given-names>B. B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Dai</surname>
<given-names>J. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>L. Q.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2024b</year>). <article-title>Enhanced dynamic performance of a half-vehicle system using Inerter-Based nonlinear energy sink</article-title>. <source>J. Vib. Control</source> <volume>30</volume> (<issue>13-14</issue>), <fpage>2857</fpage>&#x2013;<lpage>2880</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/10775463231186301</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B24">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Li</surname>
<given-names>X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wei</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ding</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>L.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2025</year>). <article-title>Design and application of nonlinear energy sink in vibration control of a half-vehicle system</article-title>. <source>Chin. J. Theor. Appl. Mech.</source> <volume>57</volume> (<issue>3</issue>), <fpage>720</fpage>&#x2013;<lpage>729</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.6052/0459-1879-24-537</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B25">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wu</surname>
<given-names>W. L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tang</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Analysis of a bio-inspired multistage nonlinear vibration isolator: an elliptic harmonic balance approach</article-title>. <source>Arch. Appl. Mech.</source> <volume>92</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>183</fpage>&#x2013;<lpage>198</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00419-021-02049-2</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B26">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Xiong</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kong</surname>
<given-names>X. R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Influence of structural damping on a system with nonlinear energy sinks</article-title>. <source>J. Vib. Shock</source> <volume>34</volume> (<issue>11</issue>), <fpage>116</fpage>&#x2013;<lpage>121</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13465/j.cnki.jvs.2015.11.021</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B27">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kong</surname>
<given-names>X. R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Response analysis of vibration suppression in nonlinear energy sink with combined nonlinear damping</article-title>. <source>Acta Mech. Sin.</source> <volume>55</volume> (<issue>4</issue>), <fpage>972</fpage>&#x2013;<lpage>981</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.6052/0459-1879-22-563</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B28">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Y. W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lu</surname>
<given-names>Y. N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Teng</surname>
<given-names>Y. Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>H. X.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yang</surname>
<given-names>T. Z.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Nonlinear energy sink with inerter</article-title>. <source>Mech. Syst. Signal Process.</source> <volume>117</volume>, <fpage>52</fpage>&#x2013;<lpage>64</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ymssp.2018.08.026</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B29">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ren</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ma</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xu</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Zhou</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Chen</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Effect of delayed resonator on the vibration reduction performance of vehicle active seat suspension</article-title>. <source>J. Low. Freq. Noise Vib. Act. Control</source> <volume>41</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>387</fpage>&#x2013;<lpage>404</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/14613484211046458</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
<ref id="B30">
<mixed-citation publication-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zhang</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kong</surname>
<given-names>X. R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Yue</surname>
<given-names>C. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Vibration analysis of a new nonlinear energy sink under impulsive load and harmonic excitation</article-title>. <source>Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul.</source> <volume>116</volume>, <fpage>106837</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cnsns.2022.106837</pub-id>
</mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>