汽车动力学题库
车辆系统动力学思考题
思考题
1.振动对人体的影响取决于振动的哪些因素?怎样评价汽车的平顺性
2.怎样表达路面的输入?试画出路面垂直位移,速度和加速度的空间谱和时间谱图(设
u=20m/s,路面不平度系数为2.56*10-4m3,参考空间频率为0.1m-1,要求用双对数坐标,选好坐标刻度并注明单位)。
3.与平顺性相关的部件及乘员的乘坐舒适性相关的主要部件有哪些?有何特点?
4.试写出四自由度平面模型的方程式,并分析在什么情况下可简化为2由度平面模型.
5.设车身-车轮2自由度汽车模型,其车身部分的国有频率为2Hz.它行使在波长为5m的
水泥路接缝上,求引起车身部分共振的车速?
6.某车身单质量系统的幅频用双对数表示时如下图,设该系统输入的路面不平度系数为
2.56*10-4m3,参考空间频率为0.1m-1,u=20m/s。求车身加速度的谱密度,画出其谱图,
并计算0.1-10Hz频率范围的车速加速度的均方根值。
|z/q|
0.1 1 10
f/H z
题6图车身单质量系统的幅频特性
7.什么是车身型振动和车轮型振动,试画出该振型形态。
8.利用车身与车轮的2自由度模型,分析系统参数对振动响应量均方根值的影响。
9.谈谈你对可控悬架有怎样的了解?半主动和主动控制是怎样来改善车辆的平顺性的?
10.“人体—坐椅”系统参数的选择要考虑哪些因素?
同等学力申硕《机械工程学科综合水平全国统一考试》章节题库-汽车动力学(圣才出品)
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5.说明“二自由度汽车运动微分方程式”建立的简要过程。 答:(1)将汽车简化成两轮车的平面模型,成为一个由前后两个有侧向弹性的轮胎支承 于地面(考虑轮胎侧偏特性)、具有侧向及横摆运动的二自由度计算模型。 (2)求质心处速度沿 x 轴和 y 轴上的分量 v 和 vy 以及质心 y 轴处的加速度。 (3)根据力和力矩平衡方程导出微分运动方程。 (4)通过侧偏刚度和侧偏角得到侧偏力,进而得到二自由度汽车运动微分方程。
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2.简述“汽车动力学”的研究内容及研究方法。 答:(1)研究内容: ①路面特性分析、环境分析及环境和路面对汽车的作用。 ②汽车系统及其部件的运动学和动力学;汽车内各系统的相互作用。 ③汽车系统最佳控制、最佳使用和安全行驶。 ④车辆-人系统的相互匹配和模型研究,使人-机系统对工作效率最高。 (2)研究方法:在抽象的基础上建立表达系统行为的物理模型和数学模型,主要有比 例的物理模型、数学等效模型和数学模型。
6.简述瞬态响应(转向特性)中阻尼比 ζ 值的影响。 答:(1)ζ>1,大阻尼,r(t)单调上升,随着时间的增长趋近于稳态横摆角速度。越 过临界车速后,r 发散并趋于无穷大,汽车失去稳定性. (2)ζ=1,临界阻尼,r(t)单调上升,趋近于稳态横摆角速度。 (3)ζ<1,小阻尼,r(t)是一条收敛于稳态横摆角速度的减幅正弦曲线。
高考物理动力学经典试题
高考物理力学复习1
1.如图所示,一个球形物体静止于光滑水平面上,并与竖直光滑墙壁接触,A、B两点是球跟墙和地面的接触点,则下列说法中正确的是()
A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用
B.物体受重力、B点的支持力作用
C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用
D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用
2.小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图2-1-3所示),现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下图的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是()
3,.如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中,正确的是()
A.小车静止时,F=mg sin θ,方向沿杆向上
B.小车静止时,F=mg cos θ,方向垂直于杆向上
C.小车向右匀速运动时,一定有F=mg,方向竖直向上
D.小车向右匀加速运动时,一定有F>mg,方向一定沿杆向上
4.图2-1-9的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是()
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙
B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁
C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁
D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
5.在半球形光滑碗内斜搁一根筷子,如图2所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为()
铁道车辆动力学试题及答案
铁道车辆动力学试题及答案
铁道车辆考试题
一、填空 (每题 1分共10分 )
1、常把轨道不平顺分为轨距、(水平)、高低和方向等
四种不平顺。
2、铁路技术管理规程规定,两股钢轨在正线及到发线上在同
一处的高差不应超过(4mm ),在其它线上不应超过6mm。3、如果减载的车轮上又有很大的横向力使轮缘贴靠钢轨,在
最不利的条件下可能引起(爬轨)、脱轨事故
4、在直线上名义轨距为(1435mm );在曲线上根据曲线
半径值对轨距加宽。
5、车轮的偏心和不均重,都会引起轮轨之间的动作用,(车
辆运行速度越高),则引起的轮轨相互作用力越大。
6、车轮踏面存在擦伤时,车轮滚过擦伤处,(轮轨间发生
冲击),钢轨受到一个向下的冲量,而车轮受到一个向上的冲量。
7、轮对沿轨道运行时左右两轮的(转速相同),半径大
的车轮经历的距离长,半径小的车轮经历的距离短.
8、车轮半径越大、(踏面斜度越小),则轮对蛇行运动
波长越长,即蛇行运动越平缓。
9、簧上质量与轮对之间不同的(弹性悬挂装置)可
以代表实际车辆上不同的悬挂装置。
10、在车辆转向架设计中,往往把车辆悬挂的(静挠度大
小)作为一项重要技术指标。
11、悬挂静挠度越大,(车辆自振频率低),在轮轨冲击
力作用下,振动比较缓慢,加速度也小。
12、车辆转向架上采用的减震器品种很多,(线性减震
器)是一种理想的减震器。
13、线性减震器产生的阻力与减震器活塞位移速度成正比,
(阻力的方向)与运动方向相反。
14、根据能量守恒原理,在一定时间范围内,(系统内部能
量)的变化量应当等于作用在系统上所有外力在同一时间范围内所作的功。
汽车理论题库(带答案)[1] 2
汽车理论 1、 汽车动力性 汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车 受到的纵向外力决定 的、所能达 到的平均行驶速度 2、 汽车动力性的三个指 标: (1) 汽车的最高车速(2)汽车 的加 速时间(3)汽车的最大爬 坡度 3、 由于轮胎有内部摩擦 产生弹性迟 滞损失, 使轮胎变形时对它 做的 功不能 全部回收 4、 空气阻力分为压力阻 力与摩擦阻 力, 压力阻力 又分为四部分 : 形状 阻力, 干扰阻力,内循环阻 力和诱导阻 力 5、 形状阻力占比例58%,最大 6、 附着力:地面对轮胎 切向反作用 力的极限值 7、 后备功率:发动机功 率与滚动阻 力和空气阻力消耗发 动机功率的 差值 8、 负荷率越高,燃油消 耗量越低 9、 燃油经济性: 一定运行工况 下汽 车行驶百公里的燃油 消耗量或一 定燃油 量能使汽车行驶的里 程数 10、我国及欧洲:行 驶100km 所消耗的燃油升数 美国:每加仑 燃油能行 驶的英里数 11、影响汽车燃 油经济性的因 数 :使用方面和汽车结 构方面 使用方面 (1) 行 驶车速 汽车 在接近于低速的中等 车速时燃油 消耗量Qs 最低 (2) 档位选择 档位越 低, 后备功率越大, 发动机的 负 荷率越低, 燃油消耗率越高 (3) 挂车的应用 拖带 挂车后, 虽然汽车总的油耗 量增 加了, 但分 摊到每吨货物上的油 耗下降了; 汽车列车的质 量利用系数较大 (4)正确的保养与调整 汽车的调整和 保养会影响到 发 动机的性 能与汽车行驶阻力 , 所以对百公 里油耗有相当 影响 12、汽车的比功率: 单位汽车总 质量的具有的发动机 功率,单位 :kW/t 13、i0 选择到汽车的最高车速相 当于发动机最大功率 点的车速时 ,最高车速 是最大的。最小传动 比还受到驾 驶性能的限制 14、i0越大,后备功率越 大,动 力性越大,经济型越 差 15、 确定最大传动比, 需 考虑三 方面: 最大爬坡度、 附着 率和汽 车最低稳定 车速 16、 汽车的制动性: 汽车行驶时 能在短距离内停车且 维持行驶方 向稳定性和 在下长坡时能维持一 定车速的能 力 17、制动性的评价指 标: (1)制动性能,即制动距 离与 制动减速度 (2)制动效能的恒定性, 即抗 热衰退性能 (3)制动时汽车的方向稳 定性 18、 汽车的地面制动力首 先取决 于制动器制动力, 但同时 又受到 地面附着条 件的限制 19、滑动率的数值说 明了车轮运 动中滑动成分所占的 比例 20、制动力系数的最 大值称为峰 值附着系数 ABS:15%~20% 21、 制动距离: 汽车车速 为u0时, 从驾驶员开始操 纵制动控制装 置 (制动踏 板) 到汽车完 全停住为止所驶 过 的距离。 制动 距离与制动踏板 、 路面附 着条件、车辆载荷、 发动机是否 结合等许多因素有关 22、 决定汽车 制动距离的主要 因 数: 制动器起 作用的时间 、 最大 制动减速度 及附着力(或最大制 制动器制动 力)以及起始制动车 速 23、制动效能的恒定 性主要指的 是抗热衰退性能 24、制动跑偏:制动 时汽车自动 向左或向右偏驶 侧滑:制动时汽车的 某一轴或两轴发生横 向移动 25、制动跑偏的原因 : (1)汽车左、右车轮,特别是前轴左、右车轮(转向轮)制动器的制动力 不相等 (2)制动时悬架导向杆系 与转 向系拉杆在运动学上 的不协调( 互相干涉) 26、I 曲线:前、后车轮同时抱 死时前、后车轮制动 器制动力的 关系曲线— —理想的前、后轮制 动器制动力 分配曲线 27、 同步附着系数: β 线与I 曲线交点处的附着系数, 所对 应的 制动减速度 称为临界减速度<br>1<br>28、 前、 后制动器制动 力为固定 比值的汽车 , 只有 在一种附着 系数, 即同 步附着系数路面上制 动时才能使 前、后车轮同时抱死 29、 30、侧片特性主要指 侧偏力、回 正力矩与侧偏角间的 关系 31、侧偏力:车轮中 心沿 Y 轴 方向将作用有侧向 力 Fy,相应地在地面上产 生地面侧向反作用 力FY,FY也称侧偏力 32、侧偏现象:当车 轮有侧向弹 性时,即使 FY 没有达到附着极 限,车轮行 驶方向亦将偏离车轮 平面cc 33、轮胎应有高的侧 偏刚度,以 保证汽车良好的操纵 稳定性。扁 平率越低, 侧偏刚度越高 34、 评价稳态 响应: 稳 态横摆角 速度与前轮转角之比 , 这个比 值 称为稳态横 摆角增益,也称转向 灵敏度 35、稳态响应的三种 类型: (1)中性转向 (2)不足转向:当车速为 uch=√1/K,汽车稳态横摆角速 度增 益达到最大 值 (3) 过多转向: 当车速为ucr=√-1/K, 稳态响应横摆角速度增 益趋于无穷 大 汽车都应具有适度的 不足转向特 性 36、前后轮侧偏角绝 对值之比α 1-α 2<0 过多转向,>0 不足转向 ,=0,中性 转向 37、 中性转向点: 是汽车 前后轮 产生同一侧偏角的侧 向力作用点 静态储备 系数 S.M.就是中性转向点至前轴距离和汽车质心至前轴距离之差与轴 距L 之比 38、悬架的侧倾角刚度:侧倾时(车轮保持在地面上) ,单位车厢转角下, 悬架系统给车厢总的 弹性恢复力 偶矩 39、提高操纵稳定性 的电子控制 系统: (1)四轮转向系统 4WS (2)车辆稳定性控制系统 VSC (3)车辆动力学控制系统 VDC 40、汽车侧翻:曲线 运动引起的 侧翻 绊倒侧翻 41、随着侧翻阈值的 增大,侧翻 事故率降低 42、路面纵断面曲线 :路面相对 基准平面的高复 q,沿道路走 向 长度 I 的变 化q(I) 43 机械振动对人体的影响,取决于振动的频率、强度、作用方向和持续时 间 44、 平顺性分析的振 动响应量: 车身加速度, 悬架弹 簧的动挠度fd, 车轮与 路面间的动载Fd 45、车轮与地面间相 对动载 Fd与车轮作用于路面的静 载 G 之比值 称为相对 动载<br>第一章 汽车的动力性 1 汽车动力性: 指 汽车在良好路 面上直线行驶时由汽 车受到的纵 向外力决定 的、所能达到的平均 行驶速度。 2 汽车动力性主要由三方 面指标 来评定: 1)汽车的最高车速 µamax:是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽 车能达到的最高行驶 车速 2)汽车的加速时间t:表示汽 车 的加速能力。 常用原地起步加速时 间与超车加 速时间来表明汽车的 加速能力 原地起步加速时间指 汽车由Ⅰ挡 或Ⅱ挡起步, 并以最大的 加速强 度 (包括选 择恰当的换挡时机)逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时 间。 超车加速时间指用最高档或次高挡由某一较低车速权利加速至某一高速所 需的时间 3)汽车的最大爬坡度ⅰmax:是指Ⅰ挡最大爬坡度。汽车的上坡能力实用 满载(或某一载质量 )时汽车在 良好路面上的最大爬 坡度ⅰmax 表示的。 3 汽车的驱动力:地面对驱动轮 的反作用力 Ft(方向与 Fo 相反)即是驱动<br><br>
动力学例题(供参考)
例题1. 一个质量为m,悬线长度为l的单摆 的单摆, 例题 . 一个质量为 ,悬线长度为 的单摆,挂在架 子上,架子固定在小车上,如图所示. 子上,架子固定在小车上,如图所示.求在下列情况 下悬线的方向(用摆的悬线与竖直方向所成的角θ表 下悬线的方向 ( 用摆的悬线与竖直方向所成的角 表 和线中的张力: 示)和线中的张力: (1)当小车沿光滑水平面以加速 作匀加速直线运动时; 度a1作匀加速直线运动时; 当小车以加速度a (2)当小车以加速度 2沿光滑斜 面 ( 斜面与水平面成 α 角 ) 向上 作匀加速直线运动时. 作匀加速直线运动时.
例题2.如图所示,在水平转台上放置一质量为M=2kg 例题 如图所示,在水平转台上放置一质量为 如图所示 的小物块A,物块与转台间的静摩擦系数=0.2,一 的小物块 ,物块与转台间的静摩擦系数 , 条光滑的绳子一端系在物块A 条光滑的绳子一端系在物块A上,另一端则由转台中 心处的小孔穿下并悬一质量为m=0.8kg的物块B.转 的物块B 心处的小孔穿下并悬一质量为 的物块 台以ω=4πrad/s的角速度绕竖直中心轴转动,求:转 的角速度绕竖直中心轴转动, 台以 的角速度绕竖直中心轴转动 台上面的物块A与转台相对静止时,物块转动半径的 台上面的物块A与转台相对静止时, 最大值和最小值. 最大值和最小值. 分析:以地面为参照 作 分析 以地面为参照,M作 以地面为参照 圆周运动,摩擦力和张力 圆周运动 摩擦力和张力 提供向心运动的向心力; 提供向心运动的向心力 若以转台为参照,则 相对 若以转台为参照 则M相对 静止,此时作用在其上的 静止 此时作用在其上的 力还要考虑惯性离心力. 力还要考虑惯性离心力
车辆系统动力学试题及答案
西南交通大学研究生2009-2010学年第( 2 )学期考试试卷
课程代码 M01206 课程名称 车辆系统动力学 考试时间 120 分钟
阅卷教师签字:
答题时注意:各题注明题号,写在答题纸上(包括填空题)
一. 填空题(每空2分,共40分)
1.Sperling 以 频率与幅值的函数 ,而ISO 以 频率与加速度的函数 评定车辆的平稳性指标。 2.在轮轨间_蠕滑力的_作用下,车辆运行到某一临界速度时会产生失稳的_自激振动_即蛇行运动。 3.车辆运行时,在转向架个别车轮严重减重情况下可能导致车辆 脱轨 ,而车辆一侧全部车轮严重 减重情况下可能导致车辆 倾覆 。
4.在车体的六个自由度中,横向运动是指车体的横移、 侧滚 和 摇头 。 5.在卡尔克线性蠕滑理论中,横向蠕滑力与 横向 蠕滑率和 自旋 蠕滑率呈相关。
6.设具有锥形踏面的轮对的轮重为W ,近似计算轮对重力刚度还需要轮对的 接触角λ 和 名义滚动圆距离之半b 两个参数。
7.转向架轮对与构架之间的 横向定位刚度 和 纵向定位刚度 两个参数对车辆蛇行运动稳定性影 响较大。
8. 纯滚线距圆曲线中心线的距离与车轮 的_曲率_成反比、与曲线的_曲率_成正比。
9.径向转向架克服了一般转向架 抗蛇行运动 和 曲线通过 对转向架参数要求的矛盾。 10.如果两辆同型车以某一相对速度冲击时其最大纵向力为F ,则一辆该型车以相同速度与装有相同缓冲器
的止冲墩冲击时的最大纵向力为_21/2F _,与不装缓冲器的止冲墩冲击时的最大纵向力为_2F_。
院 系 学 号 姓 名
动力学2习题
一、选择题 ( 共 7题 14分 )
1. 2 分 (6111)
6111
某双分子反应的速率常数为k ,根据阿仑尼乌斯公式k =A exp(-E a /RT ),若指前因子的实验值很小。则说明: ( )
(A) 表观活化能很大
(B) 活化熵有绝对值较大的负值
(C) 活化熵有较大的正值
(D) 活化焓有绝对值较大的负值
2. 2 分 (6105)
6105
298 K 时两个级数相同的反应Ⅰ、Ⅱ,活化能 E Ⅰ= E Ⅱ,若速率常数k Ⅰ= 10k Ⅱ,则两反应之活化熵相差: ( )
(A) 0.6 J ·K -1·mol -1
(B) 10 J ·K -1·mol -1
(C) 19 J ·K -1·mol -1
(D) 190 J ·K -1·mol -1
3. 2 分 (6006)
6006
下列双分子反应中:
(1) Br + Br → Br 2
(2) CH 3CH 2OH + CH 3COOH → CH 3CH 2COOCH 3+ H 2O
(3) CH 4+ Br 2 → CH 3Br + HBr
碰撞理论中方位因子P 的相对大小是∶ ( )
(A) P (1) > P (2) > P (3)
(B) P (1) > P (3) > P (2)
(C) P (1) < P (2) < P (3)
(D) P (1) < P (3) < P (2)
4. 2 分 (6209)
6209
对于摩尔熵用统计方法计算了各种运动的典型值,m ()S 平$
=150 J ·K -1·mol -1,转动及振动每个自由度的值为m ()S 转$=30 J ·K -1·mol -1,m ()S 振$=1 J ·K -1·mol -1,对于反应A+BC 生成线性过渡态时其
大学物理练习题2(动力学)
大学物理练习题2:“力学—动力学”
一、填空题
1、一质量为m 的小球,当它以速率ν做匀速直线运动时,受到的合力大小等于 0 ;当它以加速度a
做匀变速直线运动时,受到的合力大小等于ma ;当它做自由落体运动时,受到的合力大小等于mg 。
2、质量为m 的汽车,驶过曲率半径为R 的拱桥时速
率为v ,当汽车驶过如右图所示的位置时,它对桥面
的压力大小为=N F R m v m g 2-。 3、质量为m 的子弹以速率0v 水平射入沙土中。若子弹所受阻力与速率成正比(比例系数为k ),忽略子弹重力的影响,则:(1)子弹射入沙土后,=)(t v t m k e
v -0;
(2)子弹射入沙土的深度=)(t x k
mv e k mv t m k 00+--。 4、一质量为m 、半径为R 的均匀圆盘,以圆心为轴的转动惯量为22
1mR ,如以和圆盘相切的直线为轴,其转动惯量为223mR 。 5、一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为0ω。设它所受阻力矩与转动角速度成正比,即ωk M -=(k 为正的常数),则圆盘的角速度为20ω时其角加速度α=J k 20ω-
;圆盘的角速度从0ω变为2
0ω时所需的时间为2ln k J 。
二、选择题 1、汽车急转弯时人往往要向外倾倒,从地面上的观察者看来,是何种缘故造成的?(C )。
A 、离心力;
B 、离心惯性力;
C 、惯性;
D 、无法确定。
2、下述说法中,正确的是( D )。
A 、在两个相互垂直的恒力作用下,物体可以作匀速直线运动;
B 、在两个相互垂直的恒力作用下,物体可以作匀速率曲线运动;
汽车系统动力学习题答案
汽车系统动⼒学习题答案
1.汽车系统动⼒学发展趋势
随着汽车⼯业的飞速发展,⼈们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越⾼的要求,这些要求的实现都与汽车系统动⼒学相关。汽车系统动⼒学是研究所有与汽车系统运动有关的学科,它涉及的范围较⼴,除了影响车辆纵向运动及其⼦系统的动⼒学响应,还有车辆在垂向和横向两个⽅⾯的动⼒学内容,随着多体动⼒学的发展及计算机技术的发展,使汽车系统动⼒学成为汽车CAE技术的重要组成部分,并逐渐朝着与电⼦和液压控制、有限元分析技术集成的⽅向发展,主要有三个⼤的发展⽅向:
(1)车辆主动控制
车辆控制系统的构成都将包括三⼤组成部分,即控制算法、传感器技术和执⾏机构的开发。⽽控制系统的关键,控制律则需要控制理论与车辆动⼒学的紧密结合。
(2)多体系统动⼒学
多体系统动⼒学的基本⽅法是,⾸先对⼀个由不同质量和⼏何尺⼨组成的系统施加⼀些不同类型的连接元件,从⽽建⽴起⼀个具有合适⾃由度的模型;然后,软件包会⾃动产⽣相应的时域⾮线性⽅程,并在给定的系统输⼊下进⾏求解。汽车是⼀个⾮常庞⼤的⾮线性系统,其动⼒学的分析研究需要依靠多体动⼒学的辅助。
(3)“⼈—车—路”闭环系统和主观与客观的评价
采⽤⼈—车闭环系统是未来汽车系统动⼒学研究的趋势。作为驾驶者,⼈既起着控制器的作⽤,⼜是汽车系统品质的最终评价者。假如表达驾驶员驾驶特性的驾驶员模型问题得到解决后,“开环评价”与“闭环评价”的价值差别也许就不存在了。因此,在⼈—车闭环系统中的驾驶员模型研究,也是今后汽车系统动⼒学研究的难题和挑战之⼀。除驾驶员模型的不确定因素外,就车辆本⾝的⼀些动⼒学问题也未必能完全通过建模来解决。⽬前,⼈们对车辆性能的客观测量和主观之间的复杂关系还缺乏了解,⽽车辆的最终⽤户是⼈。因此,对车辆系统动⼒学研究者⽽⾔,今后⼀个重要的研究领域可能会是对主观评价与客观评价关系的认识
动力学的常见题目测试题
动力学的常见题目测试题
动力学是力学的一个分支,研究物体运动的原因和规律。本文将为
您提供一些常见的动力学题目测试,帮助您巩固和应用相关知识。
1. 一辆汽车以30 m/s的速度行驶,突然受到5 s内加速度为2 m/s²
的减速。求汽车在这段时间内的位移。
解答:首先,根据减速度的定义,加速度a = -2 m/s²。位移的计算
公式为s = ut + (1/2)at²,其中u代表初速度,t代表时间。由于初速度
为30 m/s,时间为5 s,代入公式计算可得s = 30 × 5 + (1/2) × (-2) × 5² = 150 - 25 = 125 m。因此,汽车在这段时间内的位移为125 m。
2. 一个物体以初速度u = 4 m/s由静止开始做匀加速直线运动,经过
t = 3 s后,速度增加到v = 10 m/s。求物体在这段时间内的加速度。
解答:根据加速度的定义,加速度a = (v - u) / t = (10 - 4) / 3 = 2 m/s²。因此,物体在这段时间内的加速度为2 m/s²。
3. 一个球以初速度v₀ = 0 m/s竖直上抛,经过t = 2 s后,高度为h
= 19.6 m。求球的初速度和下落时间。
解答:首先,由于球竖直上抛,下落过程与上抛过程时间相等。根
据自由落体运动的位移公式h = v₀t + (1/2)gt²,其中g为重力加速度
9.8 m/s²。代入已知数据可得19.6 = 0 + (1/2) × 9.8 × 2²,解得t = 2 s。再根据初速度的计算公式v₀ = g × t,代入t = 2 s和g = 9.8 m/s²可得v₀ = 9.8 × 2 = 19.6 m/s。因此,球的初速度为19.6 m/s,下落时间为2 s。
汽车理论习题集
目录
第1章汽车动力性 (1)
第2章汽车的燃油经济性 (9)
第3章汽车动力装置参数的选择 (12)
第4章汽车的制动性 (13)
第5章汽车的操纵稳定性 (19)
第6章汽车平顺性 (25)
第7章汽车的通过性 (29)
综合题 (30)
第 1 章 汽车动力性
第1章 汽车动力性
1.1 简述汽车动力性及其评价指标。
1.2 汽车行驶阻力是怎样形成的?
1.3 试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。
1.4 滚动阻力系数与哪些因素有关?
1.5 汽车的滚动阻力可以分为哪几种?
1.6 能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力,为什么?
1.7 某轿车总质量m =1200kg ,前轮载荷占整车载荷的60%;车轮侧向力系数k α=1800kg/rad ,前束角β=2°,该轿车两前
轮互置前束角β后产生相应行驶阻力F v ,如
图1-1所示。
(1)设轿车前进时侧向力与前束角的关
系为F V =k αβ,试求因前束引起的行驶阻力;
(2)若该轿车滚动阻力系数f =0.015,试
求整车滚动阻力F f ;
(3)试比较前束引起的行驶阻力与滚动阻力。
1.8 转弯时滚动阻力的大小取决于
行驶速度和转向半径R , 转弯时的滚
动阻力系数f R =f +Δf 。设转弯时在离心
力F C 作用下,前、后轮均有侧偏角,
分别是α1和α2,质心距前、后轮的距
离分别是l a 和l b ,
转向时用两轮模型分析侧向力引起的滚动阻力如图1-2所示。试推导出附加滚动阻力系数()2a 1b 2sin sin ααl l gRL
u W F f +=Δ=Δ的表达式(提示:先求出由F Y1和F Y2所引起的附加阻力ΔF )。
汽车动力学试题及答案
《汽车动力学》试题
一、名词解释(每题3分)
1.回正力矩
答:在轮胎发生侧偏时,产生作用于轮胎绕OZ轴(轮胎坐标系)的力矩,即为回正力矩。
2.轮胎侧偏现彖
答:半车轮冇侧向弹性时,即使侧向力没有达到附着极限,车轮行驶方向亦将偏离车轮平面,这就是轮胎的侧偏现彖。
3.同步附着系数
答:对丁-前后制动器制动力为固定比值的汽车,车辆制动时使得车辆前后轮同时抱死的路而附着系数即为同步附着系数。(或采用卩线与I线交点说明也可以,但是必须交代卩线与I线的具体含义)
4.旋转质量换算系数
答:汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分。汽车加速时,不仅平移质量产生惯性
力,旋转质量也要产生惯性力偶矩。为了便于计算,-•般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质最的惯性力,对于固定传动比的汽车,常以常数6作为计入旋转质鼠惯性力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。
5.理想的制动力分配特性
答:汽车制动时,前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的分配特性。
二、简答题(每题5分)
1.汽车的驱动附着条件是什么?
答:汽车驱动条件:F t>F^x汽车附着条件:尸心< 伦护:上式中,听表示驱动力,
心I表示行驶阻力,代匸表示作用在驱动轮上的转矩引起的地面切向反作用力,F, 示驱动轮
法向反作用力(亦可以直接指定驱动轮后进行描述),0为附着系数。
2.汽车制动性能主要由哪几个方面评价?
答:主要由以卜三个方面评价:1)制动效能,及制动距离与制动减速度;2)制动效能的恒定性,即抗热衰退性能。3)制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生览偏、测滑以及市区专项能力的性能。
汽车理论题库
43机械振动对人体的影响,取决于振动的频率、强度、作用方向和持续时间
44、平顺性分析的振动响应量:车身加速度,悬架弹簧的动挠度fd,车轮与路面间的动载Fd
45、车轮与地面间相对动载Fd与车轮作用于路面的静载G之比值称为相对动载
4传动系的档位数和燃油经济性的关系:
(补充:就动力性而言,档位数多,增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会,提高了汽车的加速与爬坡能力。)
就燃油经济性而言,挡位数多,增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性,降低了油耗。所以增加档位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。
第四章汽车的制动性
1汽车的制动性:汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下坡时能维持一定车速的能力
③挂车的应用(拖带挂车后,虽然汽车总的燃油消耗量增加了,但以100t·km计的油耗却下降了)(拖带挂车后节省燃油的原因有两个:一是带挂车后阻力增加,发动机的负荷率增加,使燃油消耗率b下降;另一个原因是汽车列车的质量利用系数较大)
④正确地保养与调整(汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力,所以对百公里油耗有相当影响)
15、确定最大传动比,需考虑三方面:最大爬坡度、附着率和汽车最低稳定车速
16、汽车的制动性:汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力
(完整word版)汽车动力学试题及答案
《汽车动力学》试题
一、 名词解释(每题3分)
1. 回正力矩
答:在轮胎发生侧偏时,产生作用于轮胎绕OZ 轴(轮胎坐标系)的力矩,即为回正力矩。
2. 轮胎侧偏现象
答:当车轮有侧向弹性时,即使侧向力没有达到附着极限,车轮行驶方向亦将偏离车轮平面,这就是轮胎的侧偏现象。
3. 同步附着系数
答:对于前后制动器制动力为固定比值的汽车,车辆制动时使得车辆前后轮同时抱死的路面附着系数即为同步附着系数。(或采用β线与I 线交点说明也可以,但是必须交代β线与I 线的具体含义)
4. 旋转质量换算系数
答:汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分。汽车加速时,不仅平移质量产生惯性力,旋转质量也要产生惯性力偶矩。为了便于计算,一般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力,对于固定传动比的汽车,常以常数δ作为计入旋转质量惯性力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。
5. 理想的制动力分配特性
答:汽车制动时,前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的分配特性。
二、 简答题(每题5分)
1. 汽车的驱动附着条件是什么?
答:汽车驱动条件:t F F ≥阻;汽车附着条件:1,21,2X Z F F ϕ≤;上式中,t F 表示驱动力,F 阻表示行驶阻力,1,2X F 表示作用在驱动轮上的转矩引起的地面切向反作用力,1,2Z F 表示驱动轮法向反作用力(亦可以直接指定驱动轮后进行描述),ϕ为附着系数。
2. 汽车制动性能主要由哪几个方面评价?
答:主要由以下三个方面评价:1)制动效能,及制动距离与制动减速度;2)制动效能的恒定性,即抗热衰退性能。3)制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及市区专项能力的性能。
汽车动力学试题及答案
《汽车动力学》试题
一、 名词解释(每题3分)
1. 回正力矩
答:在轮胎发生侧偏时,产生作用于轮胎绕OZ 轴(轮胎坐标系)的力矩,即为回正力矩。
2. 轮胎侧偏现象
答:当车轮有侧向弹性时,即使侧向力没有达到附着极限,车轮行驶方向亦将偏离车轮平面,这就是轮胎的侧偏现象。
3. 同步附着系数
答:对于前后制动器制动力为固定比值的汽车,车辆制动时使得车辆前后轮同时抱死的路面附着系数即为同步附着系数。(或采用β线与I 线交点说明也可以,但是必须交代β线与I 线的具体含义)
4. 旋转质量换算系数
答:汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分。汽车加速时,不仅平移质量产生惯性力,旋转质量也要产生惯性力偶矩。为了便于计算,一般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力,对于固定传动比的汽车,常以常数δ作为计入旋转质量惯性力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。
5. 理想的制动力分配特性
答:汽车制动时,前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的分配特性。
二、 简答题(每题5分)
1. 汽车的驱动附着条件是什么?
答:汽车驱动条件:t F F ≥阻;汽车附着条件:1,21,2X Z F F ϕ≤;上式中,t F 表示驱动力,F 阻表示行驶阻力,1,2X F 表示作用在驱动轮上的转矩引起的地面切向反作用力,1,2Z F 表示驱动轮法向反作用力(亦可以直接指定驱动轮后进行描述),ϕ为附着系数。
2. 汽车制动性能主要由哪几个方面评价?
答:主要由以下三个方面评价:1)制动效能,及制动距离与制动减速度;2)制动效能的恒定性,即抗热衰退性能。3)制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及市区专项能力的性能。
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1.简要按形成原因汽车空气阻力怎么分类?简单概述各种阻力的形成。(P82)
汽车空气阻力分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力以及摩擦阻力;1)形状阻力占压差阻力的大部分,主要与边界层流态和车身后的流体分离产生的尾涡有关;2)干扰阻力是由于车身表面凸起物、凹坑和车轮等局部的影响着气流的流动而引起的空气阻力;3)内循环阻力是流经车身内部的气流对通道的作用以及流动中的能量损耗产生的;4)诱导阻力是在侧面由下向上的气流形成的涡流的作用下,车顶上面的气流在后背向下偏转,产生的实际升力中一向后的水平分力;5)摩擦阻力是由于空气粘性使其在车身表面产生的切向力。
2.简述汽车的楔形造型在空气动力特性方面的特点。
1)前端低矮,进入底部的空气量少,底部产生的空气阻力小;
2)发动机罩与前风窗交接处转折平缓,产生的空气阻力小;
3)后端上缘的尖棱,使得诱导阻力较小;
4)前低后高,‘翼形’迎角小,使空气升力小;
5)侧视轮廓图前小后大,气压中心偏后,空气动力稳定性好。
3.假设某电动汽车的质心位置在前后轮轴中间位置,且前后车轮的侧片刚度相
同,电池组放在中间质心位置,试问该车稳态转向特性类型属于哪一类?在以下三种情况下,该车的稳态转向也行会如何变化?
1)将电池组移到前轴放置;
2)将电池组移到后轴放置;
3)将电池组分为两部分(质量相等),分别放在前后轴上。
根据稳定性因数公式
该车稳态转向特性属于中性转向。
1)电池组移至前轴上放置,质心前移,变为不足转向;
2)将电池组移到后轴上放置,质心后移,变为过多转向;
3)质心位置不变,仍为中性转向。
4.什么是被动悬架、半主动悬架、主动悬架?说明采用天棚阻尼的可控悬架属
于哪一类悬架及其理由。
被动悬架是悬挂刚度和阻尼系数都不可调节的传统悬架;半主动悬架的阻尼系数可自动控制,无需力发生器,受减振器原理限制,不能实现最优力控制规律;主动悬架的悬架力可自动控制,需要增设力发生器,理论上可实现最优力控制规律。
采用天棚阻尼的可控悬架属于主动悬架,因为其天棚阻尼是可调节的,同时具有自动控制悬架力的力发生器。
5.1)设某车垂向动力学特性可用1/4模型描述,已知簧上质量为300kg,悬架
弹簧刚度为21000N/m,悬架阻尼系数为1500Ns/m,如果该车身采用天棚阻尼控制器进行悬架控制,取天棚阻尼系数为4200Ns/m。请分别写出两种模型的频率响应函数,绘出该车被动悬架和采用天棚阻尼的可控悬架的幅频响应曲线;2)证明天棚阻尼系统不存在共振峰。
6.试说明ABS的目的和控制难点,并具体阐述ABSA在高附着路面上的一般控制
过程。
目的:调节车轮制动压力、控制制动强度以获得最佳滑转率,防止抱死,提高纵向制动能力和侧向稳定性;
控制难点:ABS的控制目标是最佳滑移率,但最佳滑移率是一个变值,轮胎、路面、在和、车速、侧偏角不同,对应的最佳滑移率也不同,所以要求ABS 能进行自动调节。另外,车轮的滑移率不易直接测得,需要其他的间接参数作为其控制目标参数。
一般控制过程(见P116 汽车系统动力学)
1.汽车动力学的建模方法有哪些?(P7 PPT)
1)牛顿第二定律
2)达朗贝尔原理
3)拉格朗日方程
4)凯恩方程
2.汽车动力学按照汽车纵向、横向(操纵动力学)和垂向(行驶动力学)分别
包含哪些研究内容?(P5 汽车系统动力学)
1)汽车纵向动力学研究车辆的直线运动及其控制的问题,主要是车辆沿前进方向的受力与其运动的关系。按车辆的工况的不同,分为驱动动力学和制动动力学;
2)操纵动力学研究车辆的操纵特性,主要与轮胎侧偏力有关,并由此引起车辆的侧滑、横摆和侧倾运动;
3)行驶动力学主要研究由路面的不平激励,通过悬架的轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车轮的运动。
3.按形成原因,汽车空气阻力分为几类?简述各种阻力的形成。(P82)
汽车空气阻力分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力以及摩擦阻力;1)形状阻力占压差阻力的大部分,主要与边界层流态和车身后的流体分离产生的尾涡有关;2)干扰阻力是由于车身表面凸起物、凹坑和车轮等局部的影响着气流的流动而引起的空气阻力;3)内循环阻力是流经车身内部的气流对通道的作用以及流动中的能量损耗产生的;4)诱导阻力是在侧面由下向上的气流形成的涡流的作用下,车顶上面的气流在后背向下偏转,产生的实际升力中一向后的水平分力;5)摩擦阻力是由于空气粘性使其在车身表面产生的切向力。
4.某电动汽车的质心位置轮距中间,即质心距前后轮距离相等,a=b=L/2,装备
的普通蓄电池1个放在中间质心位置,前后轮胎型号、气压相等,该车具有中性转向特性,为了提高该车一次充电续驶里程,拟将电池更换为2个高性能电池,假设这2个高性能电池重量/体积与原1个普通蓄电池重量/体积相同。按照二自由度操纵稳定性模型理论,试分析以下情况该车稳态转向特性、瞬态转向特性将如何变化?为什么?(P220 P157 汽车理论)
(1)将2个高性能电池分别放在前后轴上;
(2)将2个高性能电池分别放在前轴上;
(3)将2个高性能电池分别放在后轴上;
(4)将2个高性能电池分别放在中间质心位置。
根据稳定性因数公式
1)将2个高性能电池分别放在前后轴上,质心位置不变,为中性转向;
2)将2个高性能电池分别放在前轴上,质心前移,变为不足转向;
3)将2个高性能电池分别放在后轴上,质心后移,仍为过多转向;
4)将2个高性能电池分别放在中间质心位置,质心位置不变,为中性转向。5.某车垂向动力学1/4模型,已知簧上质量为550kg,悬架弹簧刚度为52000N/m,悬架阻尼系数为1520Ns/m,簧下质量为52kg,轮胎弹簧刚度为210000N/m,轮胎阻尼忽略不计,如果该车身采用天棚阻尼控制器进行悬架控制,取天棚阻尼系数为4200Ns/m.(见手写稿)
(1)分别写出被动系统和采用天棚阻尼控制器后系统的运动微分方程;(P174 汽车系统动力学)
(2)推导被动系统固有频率和振型计算公式并计算之,画出振型图;(P222 P224 汽车系统动力学)
(3)以路面不平为输入,车身位移为响应(输出),请写出被动模型的频响函数;
(4)绘出该车被动悬架和采用天棚阻尼的可控悬架的幅频响应曲线示意图。