车辆系统动力学复习题(2016下)

(完整word版)2016年汽车理论复习(含答案)解读

汽车理论总复习（注：仅供车辆十班内部参考，请同学们注意回归课本）一、填空题2.汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。

5.汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到地面附着条件的限制。

6.汽车的燃油经济性常用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行驶的里程来衡量。

等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况，各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况。

1、汽车重心向前移动，会使汽车的过多转向量减少。

3、降低悬架系统固有频率，可以降低车身加速度。

4、制动时汽车跑偏的原因有左右轮制动器制动不相等和悬架导向杆系与转向系拉杆运动学上不协调。

6、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。

常用原地起步加速时间时间和超车加速度时间来表明汽车的加速能力。

7、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。

8、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。

压力阻力分为：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力四部分。

形状阻力占压力阻力的大部分。

9、确定最大传动比时，要考虑最大爬波度、附着率及汽车最低稳定车速三方面的问题。

10、盘式制动器与鼓式制动器相比：其制动效能差，稳定性能好，反应时间短。

11、在侧向力作用下，若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于增加不足转向量；若后轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于减少不足转向量。

8. 汽车的制动性能主要由制动效能、制动效能恒定性和制动时汽车的稳定性三方面来评价。

9. 制动器温度上升后，摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为热衰退性能。

11. 汽车制动时，某有一轴或两轴车轮发生横向滑动的现象称为侧滑。

13. 曲线与I曲线交点处的附着系数称为同步附着系数，所对应的制动减速度称为临界减速度。

14. 汽车的时域响应可以分为稳态响应和瞬态响应。

15. 汽车的稳态转向特性分为不足转向、中性转向和过多转向三种类型。

(完整word版)车辆系统动力学试卷

1、系统动力学有哪三个研究内容?（1)优化：已知输入和设计系统的特性,使得它的输出满足一定的要求,可称为系统的设计，即所谓优化。

就是把一定的输入通过选择系统的特性成为最优化的输出。

（2）系统识别：已知输入和输出来研究系统的特性。

（3) 环境预测。

已知系统的特性和输出来研究输入则称为环境预测。

例如对一振动已知的汽车，测定它在某一路面上行驶时所得的振动响应值(如车身上的振动加速度），则可以判断路面对汽车的输入特性，从而了解到路面的不平特性。

车辆系统动力学研究的内容是什么?(1）路面特性分析、环境分析及环境与路面对车辆的作用；（2)车辆系统及其部件的运动学和动力学;车辆内各子系统的相互作用;（3）车辆系统最佳控制和最佳使用；（4）车辆—人系统的相互匹配和模型研究、驾驶员模型、人机工程等。

2、车辆建模的目的是什么？（1）描述车辆的动力学特性；（2）预测车辆性能并由此产生一个最佳设计方案；（3）解释现有设计中存在的问题，并找出解决方案.车辆系统动力学涉及哪些理论基础？(1）汽车构造（2）汽车理论（3）汽车动力学（4）信号与系统在“时间域”及“频率域"下研究时间函数x(t）及离散序列x（n)及系统特性的各种描述方式，并研究激励信号通过系统时所获得的响应.（5）自动控制理论（6)系统辨识（7)随机振动分析研究随机振动中物理量的描述方法（相关函数、功率谱密度)，讨论受随机激励的振动系统的激励、系统特性、响应三者统计规律性之间的关系.（8）多体系统动力学建立车辆系统动态模型的方法主要有哪几种？数学模型（1）各种数学方程式:微分方程式，差分方程,状态方程，传递函数等.（2)用数字和逻辑符号建立符号模型-方框图。

3、路面不平度功率谱密度的表达式有几种？各有何特点？试举出2种以上路面随机激励方法，并说明其特点。

（10分）路面功率谱密度的表达形式分为幂函数和有理函数两种（1）路面不平度的幂函数功率谱密度ISO/DIS8608和国家标准GB7031-1987《车辆振动输入路面平度表示方法》中建议采用垂直位移单边功率谱密度来描述路面平度的统计特性：式中：n为空间频率,是波长的倒数，表示每米长度上变化的次数，；为参考空间频率，=0。

汽车系统动力学复习资料2

纵向动力学纵向动力学性能分析动力的需求与供应、动力性、燃油经济性、驱动与附着极限和驱动效率、制动性汽车动力性能最高车速、爬坡能力、加速能力。

动力的需求与供应车辆对动力的需求（行驶阻力）稳态匀速行驶阻力：车轮滚动阻力、空气阻力、坡度阻力瞬态加速行驶阻力（加速阻力）车辆对动力的需求旋转质量总等效转动惯量发动机、离合器；某特定传动比时的传动系统；驱动桥、差速器；车轮（包括制动鼓或制动盘及半轴）加速阻力分量旋转质量转动惯量定义质量换算系数有代表车辆动力需求的车辆总行驶阻力车辆的动力供应驱动轮毂的转矩发动机额定工况下的转矩损失动力供求平衡式若车辆出动系统的效率为ηt ，则驱动力为则动力供求平衡式为汽车驱动力-行驶阻力平衡图2))(()(20u A C g m m f i a m m r i i M F F F F F a D v c R G x c v i dTg e D G R f t ρδη+++++=+++=行驶方程式反映了汽车行驶时，驱动力和外界阻力之间的普遍情况。

当已知条件：为已知时m A C r i i D T g ,,,,,,0η，便可以分析汽车在附着条件良好路面上的行驶能力。

即在油门全开时，汽车可能达到最高车速、加速能力和爬坡能力。

动力性驱动力与行驶阻力平衡图定义为了清晰地描述汽车行驶时受力情况及其平衡关系，通常将平衡方程式用图解方式进行描述，即将驱动力F t和常见行驶阻()sin ()G v c G v c GF m m g m m gi α=+=+,R R Z WF f F =22aD D F C Au ρ=,,2() a twi a t v c x a r xd d dM F m m a F a r r r θ-ΘΘ=+=== ()a i v c x F m m a δ=+21i i d r δΘ=+22200()i w dr g e c Ti i i i Θ=Θ+Θ+Θ+Θ+Θ2()()()2Dem ai v c x G R v c D F Fa FG FR FDm m a i f m m g C Au ρδ=+++=+++++0()H e L gM M M i i =-00,000(1)(1)2L t e t P M M n ηηπ=-=-0//x H d n g dF M r M i i r==00//x n g d t e g d F M i i r M i i r η==02()()()2e t g a i v c x G R v c Dd M i i m m a i f m m g C A u r ηρδ=+++++力F D 和F f 绘在同一张图上。

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2.⽬前汽车系统动⼒学的研究现状汽车系统动⼒学研究内容范围很⼴，包括车辆纵向运动及其⼦系统的动⼒学响应，还有车辆垂向和横向动⼒学内容。

车辆系统动力学复习题(前八章)

《车辆系统动力学》复习题（前八章）（此复习题覆盖大部分试题。

考试范围以课堂讲授内容为准。

）一、概念题1.约束和约束方程（19）2.完整约束和非完整约束（19）3.车轮滑动率（30-31）4.轮胎侧偏角（31）5.轮胎径向变形（31）6.轮胎的滚动阻力系数（40）7.轮胎驱动力系数（50）8.边界层（70）9.压力系数（74）10.风洞的堵塞比（77）11.雷诺数（79）12.空气阻力系数（82-83）13.旋转质量换算系数（88）14.后备驱动力（92）15.驱动附着率和制动附着率（101-102，105）16.驱动效率（103）17.制动效率（105）二、问答题1.将车辆系统动力学分成三个方向（纵向、横向、垂向）分别研究的依据和缺陷是什么？（5）2.车辆动力学研究中运动方程的建立方法有哪几类？（17-18）3.多体动力学的研究方法有哪几种？（23-24）4.轮胎坐标系是如何定义的？何谓轮胎六分力？（30）5.从新倍力公司不同时期轮胎产品的研发目标介绍现代车辆对轮胎性能要求。

（33-34 图3-6）6.轮胎模型是如何分类的？（34-35）7.简单介绍轮胎幂指数模型的原理和特点。

（35-36）8.简单介绍“魔术公式”轮胎模型及其形式，模型的特点是什么？（36-37）9.车轮滚动阻力包括那些阻力分量？轮胎滚动阻力指的是什么？（38）10.轮胎的“驻波现象”是如何形成的？对轮胎的使用有哪些危害？（39）11.简单分析轮胎滚动阻力系数的影响因素。

（41-42载荷气压车速结构）12.画图说明轮胎驱动力系数与车轮滑转率之间的关系。

（50）13.推导并解释Julien的驱动力与充气轮胎滑转率关系的理论模型。

（52-54）14.推导解释轮胎“刷子模型”纵向力的分析过程。

（56-58）15.轮胎的垂向刚度分为哪三种？（59）轮胎滚动动刚度的影响因素有哪些？是如何影响的？（61车速结构气压）16.结合某斜交轮胎和子午线轮胎的垂向加速度频率响应特性分析二者的振动特性。

车辆系统动力学复习题精选.

车辆系统动力学复习题1．何谓系统动力学？系统动力学研究的任务是什么？2．车辆系统动力学研究的内容和范围有哪些？3．车辆系统动力学涉及哪些理论基础？4．何谓多体系统动力学？多刚体系统动力学与多柔体系统动力学各有何特点？采用质量-弹簧-阻尼振动模型和多体系统模型研究车辆动力学问题各有何特点？5．简述车辆建模的目。

6．期望的车辆特性是什么？如何来评价？7．何谓轮胎侧偏角？何谓轮胎侧偏刚度？影响轮胎侧偏的因素有哪些？8．何谓轮胎模型？根据车辆动力学研究内容的不同，轮胎模型可分为哪几种？整车建模中对轮胎模型需考虑的因素有哪些？9．简述轮胎噪声产生的机理。

10．车辆空气动力学研究的主要内容有哪些？车辆的空气阻力有哪些？产生的原因是什么？试分析空气动力对车辆性能的影响。

汽车空气动力学装置有那些？11．简述风洞试验的特点？12．车辆的制动性能主要由哪三个方面评价？试分析汽车制动跑偏的原因。

13．车辆动力传动系统由哪几部分组成？在激励作用下通常会产生何种振动？标出图示车辆简化扭振系统各部分名称？并说明其主要激振源？14．写出货车动力传动系统动力学方程，并写出刚度阵等。

15．路面输入模型有几种？各有何特点？写出各自的表达式？16．在整车虚拟仿真中常用的一些典型的特殊路面有哪些？各有何特点？17．简述最新的舒适性评价标准。

18．车辆的平顺性是如何测量的？19．车辆典型的共振频率范围通常是多少？20．车辆行驶动力学模型是如何简化的？试写出1/4、1/2和整车系统垂直振动的微分方程式，并写成矩阵的形式。

21．车辆悬架系统的性能一般用哪3个基本参数进行定量评价？各对车辆行驶性能有何影响？22．被动悬架存在的问题是什么？半主动悬架和主动悬架的工作原理是什么？写出其系统运动方程。

23．操纵性能的总体目标和期望的车辆操纵特性是什么？24．基本操纵模型假设和存在最大问题是什么？25．车辆操纵特性分析一般进行哪三种分析？其内容是什么？26．何谓中性转向、不足转向和过多转向？各有何特点？27．利用拉格朗日方程推导平面3自由度和5自由度汽车振动模型的运动方程，并写成矩阵形式。

2016年汽车理论复习含答案解读

汽车理论总复习（注：仅供车辆十班内部参考，请同学们注意回归课本）—、填空题2、汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即 _地面对驱动轮_的纵向反作用力。

5、汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到 _地面附着条件___________________ 的限制。

6、汽车的燃油经济性常用_一定运行工况下汽车行驶百公里__________________________ 的燃油消耗量或—一定燃油量能行驶_的里程来衡量。

等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况，各国都制定了一些典型的—循环行驶试验工况_来模拟实际汽车运行状况。

I、汽车重心向前移动，会使汽车的过多转向量_____________ 减少____________ 。

3、降低悬架系统固有频率，可以—降低_________________ 车身加速度。

4、制动时汽车跑偏的原因有—左右轮制动器制动不相等 _________________________ 和_悬架导向杆系与转向系拉杆运动学上不协调_____________________ 。

&汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对—平均行驶车速________________________ 有着很大影响。

常用______ 原地起步加速时间________ 时间和_________ 超车加速度时间来表明汽车的加速能力。

7、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生_________ 驻波____ 现象。

8、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。

压力阻力分为：______ 形状阻力_、—干扰阻力_____________ 、_内循环阻力___________ 和_ 诱导阻力四部分。

_______ 形状阻力_____ 占压力阻力的大部分。

9、确定最大传动比时，要考虑_______ 最大爬波度—、—附着率_____________ 及汽车最低稳定车速___________ 三方面的问题。

车辆动力学考试试题

车辆动力学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、车辆行驶时，影响其稳定性的主要因素是（）A 车辆重心高度B 车轮直径C 车身颜色D 座椅舒适度2、汽车在弯道行驶时，向心力主要由（）提供。

A 车轮摩擦力B 发动机动力C 空气阻力D 重力3、以下哪种悬挂系统能够更好地提高车辆的操控性能（）A 麦弗逊式B 扭力梁式C 双叉臂式D 多连杆式4、车辆的制动性能主要取决于（）A 轮胎花纹B 制动系统的压力C 车辆重量D 挡风玻璃的清晰度5、汽车的加速性能与以下哪个因素关系最大（）A 车辆的轴距B 发动机的功率C 车辆的外观D 车内音响效果6、车辆在高速行驶时，空气动力学对其的主要影响是（）A 增加油耗B 提高稳定性C 减少噪音D 改善内饰舒适度7、当车辆发生侧滑时，应该采取的措施是（）A 猛踩刹车B 急打方向盘C 松开油门，轻踩刹车并修正方向D 闭上眼睛等待8、以下哪种轮胎类型更适合在湿滑路面行驶（）A 光头胎B 越野胎C 雨胎D 雪地胎9、车辆的转向不足通常是由于（）A 前轮抓地力不足B 后轮抓地力不足C 方向盘转动角度过大D 驾驶员技术不好10、汽车的悬挂刚度越大，车辆行驶时的（）A 舒适性越高B 操控性越好C 颠簸感越强D 油耗越低二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、车辆的动力性能指标主要包括_____、＿____和_____。

2、汽车的重心位置越_____，车辆的稳定性越好。

3、车轮的滑移率在_____%左右时，制动效果最佳。

4、车辆在转弯时，前轮的转角与后轮的转角存在_____。

5、空气阻力与车辆行驶速度的_____成正比。

6、汽车的悬架系统主要由_____、＿____和_____组成。

7、车辆的滚动阻力主要由_____、＿____和_____产生。

8、汽车的驱动形式有_____、＿____和_____。

9、车辆的转向系统分为_____和_____两种类型。

10、汽车的制动系统按照制动能源可以分为_____、＿____和_____。

车辆系统动力学复习题

《车辆系统动力学》复习题（前八章）（此复习题覆盖大部分试题。

考试范围以课堂讲授内容为准。

）一、概念题1. 约束和约束方程（19）力学系统在运动时会受到某些几何和运动学特性的限制，这些构成限制条件的物体称为约束。

用数学方程表示的约束关系称为约束方程。

2. 完整约束和非完整约束（19）如果系统约束方程仅是系统位形和时间的解析方程，则这种约束称为完整约束；如果约束方程不仅包括系统的位形，还包括广义坐标对时间的倒数或者广义坐标的微分，而且不能通过积分使之转化为包括位形和时间的完整约束方程，则这种约束就称为非完整约束。

3. 轮胎侧偏角（31）车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角。

4. 轮胎径向变形（31）定义为无负载时的轮胎半径rt 与负载时的轮胎半径rtf 之差。

5. 轮胎的滚动阻力系数（40）相应载荷下的滚动阻力与轮胎垂直载荷的比值。

6. 轮胎驱动力系数（50）轮胎驱动力系数定义为驱动力与法向力的比值 7. 边界层（70）当流体绕物体流动时，在物体壁面附近受流体粘性影响显著的薄层称为边界层。

8. 压力系数（74）假设车身某点压力p 、速度v ，来流压力p ∞、速度v ∞，定义压力系数21⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∞∞∞v v q p-p C p9. 风洞的堵塞比（77）车辆迎风面积和风洞送风横断面面积的关系（堵塞比） 10. 雷诺数（79）雷诺数定义为气流速度v 、流体特性长度L 的乘积与流体运动粘度ν的比值。

Re=vL/ν 11. 空气阻力系数（82-83）q /A F Aq F C D D D ==Fd 为空气阻力，A 为参考面积，通常采用汽车迎风面积，q 为动压力12. 旋转质量换算系数（88）12dv ii +=r m Θδ 其中 )(Ti c e 2g 20dr 20w i ΘΘΘi i Θi ΘΘ++++=为等效转动惯量。

mv 是整车整备质量,rd 为驱动轮的滚动半径。

13. 后备驱动力（92）车辆行驶时实际需要的驱动力FDem 与车辆所能提供的最大驱动力Fx 的差值。

车辆系统动力学-复习汇总

车轮滑动率 s 定义如下：
车轮的滑动率数值在0~1之间变化。当车轮作纯滚动时，即 uw=rd ω ，此时 s=0；当被驱动轮处于纯滑动状态时，s=1。 8. 车轮滚动阻尼
9. 轮胎滚动阻力当充气轮胎在理想路面（通常指平坦的干、硬路面）上直线滚动时，其外缘中心对称面与车轮滚动方向一致，所受到的与滚动方向相反的阻力即为轮胎滚动阻力。轮胎滚动阻力还可以进一步分解为弹性迟滞阻力、摩擦阻力和风扇效应力。 10. 轮胎侧偏角：（影响轮胎侧向力的一个重要因素）
车轮前束角 t 是车轮中心平面水平轴线与车轮行驶方向之间的夹角。 17. 车轮外倾角车轮中心平面与路面垂线的夹角被称为车轮外倾角。 18. 静刚度，动刚度静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度。 19. 刷子模型刷子模型是一个简化了的物理模型，它将轮胎看做是由连接在刚性基座（轮缘）上的一系列可以伸缩变形的弹性刷毛所组成，这些刷毛能起着承受垂向载荷以及产生轮胎纵向和侧向力的作用。 20. 低选控制，高选控制所谓低选控制就是对同一车轴两侧车轮同时施加制动压力控制，大小由附着系数低的那侧车轮来决定。高选控制就是对同一车轴两侧车轮同时施加制动压力控制，大小由附着系数高的那侧车轮来决定。 21. 当量转动惯量当量转动惯量 J 是指传动系统中与曲轴不同速旋转零部件的转动惯量换算成曲轴同速旋转条件下的转动惯量。 22. 车辆平动质量 Mt 的当量转动惯量
dL0 M0 dt
3. 拉格朗日方程
d ET dt qi
ET FQi q i
i 1, 2, , n
式中， qi 为第 i 个质点的广义坐标； FQi 为对应于广义坐标 qi 的广义主动力； n 为系统方程的阶数。 4. 轮胎的弹性迟滞阻力充气轮胎在静态压缩作用下会产生变形并且回弹，并由于其内部的摩擦作用而引起能量损失。当车轮在力或力矩作用下滚动时，对轮胎胎面上的每一单元而言，其压缩与回弹的过程将重复不断地进行。当这些单元进入轮胎与路面的接触印迹时，其弹簧和阻尼便能充分做功，并生成附加的摩擦效应，称为弹性迟滞阻力。 5. 摩擦椭圆 “摩擦椭圆”表示了一系列给定滑移率或给定侧偏角情况下，（车辆转弯加速或转弯制动联合工况）轮胎侧向力与纵向力的关系曲线。 6. 阿克曼转向理论假定车辆转弯时，轮胎作无侧偏滚动，内外车轮转角必须不同。前轮转向的车辆在转向时，其外侧车轮转向角 o 和内侧车轮转向角 i 应符合如下关系：

汽车系统动力学试卷

考试内容：
1汽车系统动力学的研究范围、研究方法、特点及发展趋势。

2．轮胎侧偏动力学。

掌握轮胎侧偏特性的定义、影响因素、模型类型，能够建立轮胎侧偏特性简化理论模型。

3．汽车前轮转向和四轮转向动力学。

对于前轮转向汽车，能够推导其数学模型，掌握表征汽车稳态响应的参数及影响因素，瞬态响应和频率响应特性的分析；对于四轮转向汽车，能够推导其数学模型，掌握汽车四轮转向系统的控制方法。

4．驾驶员汽车闭环系统动力学。

掌握驾驶员模型类型，
闭环系统研究特点。

5．悬架系统动力学。

掌握悬架的分类、特点、评价指标，被动悬架、主动悬架系统模型的建立，悬架系统特性分析。

6．控制技术在汽车系统动力学研究中的应用。

了解PID控制、最优控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等技术在汽车系统动力学研究中的应用。

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_。

院系学号姓名密封装订线密封装订线密封装订线共2页第1页5．什么是稳定的极限环？极限环附近的内部和外部都收敛于该极限环，则称该极限环为稳定的极限环。

6．轨道不平顺有几种？各自对车辆的哪些振动起主要作用？方向、轨距、高低（垂向）、水平不平顺。

方向不平顺引起车辆的侧滚和左右摇摆。

轨距不平顺对轮轨磨耗、车辆运行稳定性和安全性有一定影响。

铁道车辆系统动力学作业和试题答案

作业题一、车辆动力学的具体内容是研究车辆及其要紧零部件在各类运用情形下，专门是在高速运行时的位移、加速度和由此而产生的动作使劲。

二、车辆系统动力学目的在于解决以下要紧问题：①确信车辆在线路上平安运行的条件；②研究车辆悬挂装置和牵引缓冲装置的结构、参数和性能对振动及动载荷传递的阻碍，并为这些装置提供设计依据，以保证车辆高速、平安和平稳地运行；③确信动载荷的特点，为计算车辆动作使劲提供依据。

3、铁路车辆在线路上运行时，组成一个极为复杂的具有多自由度的振动系统。

4、动力学性能归根结底都是车辆运行进程中的振动性能。

五、线路不平顺不是一个确信量，它因时因地而有不同值，它的转变规律是随机的，具有统计规律，因此称为随机不平顺。

（1）水平不平顺；（2）轨距不平顺；（3）高低不平顺；（4）方向不平顺。

六、车轮半径越大、踏面斜度越小，蛇行运动的波长越长，即蛇行运动越平缓。

7、自由振动的振幅，振幅大小取决于车辆振动的初始条件：初始位移和初始速度（振动频率）。

八、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。

九、具有变摩擦减振器的车辆，当振动停止时车体的停止位置不是一个点，而是一个停滞区。

10、在无阻尼的情形下共振时振幅随着时刻增加，共振时刻越长，车辆的振幅也愈来愈大，一直到弹簧全紧缩和产生刚性冲击。

1一、显现共振时的车辆运行速度称为共振临界速度1二、在车辆设计时必然要尽可能幸免激振频率与自振频率接近，幸免显现共振。

13、弹簧簧条之间要留较大的间距以幸免在振动进程中簧条接触而显现刚性冲击14、两线完全重叠时，摩擦阻力功与激振力功在任何振幅条件下均相等。

1五、在机车车辆动力学研究中，把车体、转向架构架（侧架）、轮对等大体部件近似地视为刚性体，只有在研究车辆各部件的结构弹性振动时，才把他们视为弹性体。

1六、簧上质量：车辆支持在弹性元件上的零部件，车体（包括载重）及摇枕质量17、簧下质量：车辆中与钢轨直接刚性接触的质量，如轮对、轴箱装置和侧架，客车转向架构架，一样是簧上质量。

车辆动力学练习题及参考答案（可编辑修改word版）

车辆动力学练习题及参考答案（可编辑修改word版）车辆动力学练习题一、单项选择题1.轨道车辆通常由（）、驱动部、走行部、制动部与连接部等组成。

A．车体B．转向架C．轮对D．电动机2.EDS 型磁悬浮的悬浮高度一般为（）mm，因而对轨道精度和维护要求相对不高。

A．10 B．30C．100 D．503.铁道车辆的（）是指车辆每一根轮轴能够承受的允许静载。

A.轴重B．额定载重C．轮对重D．车体重4.车轮必须具有（），以引导车轮沿道岔形成的线路方向运行，并产生变道时所需的横向导向力。

A．轮缘B．踏面C．缓冲装置D．车轴5.铁路轨道可以分为（）轨道和曲线轨道。

A.缓和曲线B．坡度C．直线D．圆曲线6.人对频率在（）Hz 以下的横向振动最敏感。

A.1B．2C．5 D．107.轨道车辆的轮对由左右轮子和车轴固接组成，左右轮对滚动角速度一致，则称为（）轮对。

A.弹性B．普通C．刚性D．磁悬浮8.轮轨蠕滑是指具有弹性的钢质车轮在弹性的钢轨上以一定速度滚动时，在车轮与钢轨的（）间产生相对微小滑动。

A.上方B．下方C．侧面D．接触面9.稳定性的含义包含静态平衡稳定性和（）稳定性两大类。

A.动态B．准静态C．安全D．非平衡10.目前国内外最常用的轨道不平顺数值模拟方法主要有（）、三角级数法和白噪声滤波法等。

A．二次滤波法B．五次滤波法C．四次滤波法D．三次滤波法11.轨道交通车辆使用的轮胎一般是高压充气轮胎，轮胎内压力高达（）kPa。

A．200~300 B．400~500C．600~700 D．800~90012.创造了581k m/h的世界轨道交通列车的最高速度记录的是（）超导磁浮。

A.中国B．美国C．日本D．德国13.铁路轨道按轨枕使用材料可分为（）轨道和混凝土轨枕轨道A.铁枕B．木枕C．铜枕D．不锈钢14.轮胎式轨道车辆在采用轮胎导向时，转向架上的左右导向轮胎（）布置。

A.横向B．纵向C．垂向D．斜向15.我国（）有世界上第一条投入商业运营的磁悬浮轨道交通线。

车辆系统动力学复习题(2016上)

《车辆系统动力学》复习题（1~8章）
1.什么是完整约束和非完整约束？
2.多刚体动力学的研究方法有哪几种？
3.简单介绍“魔术公式”轮胎模型及其系数含义。

（36）
4.推导并解释轮胎“刷子模型”纵向力的分析过程。

（56-58）
5.写出流体的伯努利方程，并介绍它在车辆空气动力学中的应用。

6.试说明翼剖面模型中升力是如何产生的？
7.什么是雷诺数？它的物理意义是什么？
8.画图解释后备驱动力与加速能力的关系，并讨论旋转质量换算系数对它们的影响。

9.结合所学知识画图分析为实现最大加速能力有级式变速器换档的最佳时机。

10.画图说明为什么用车轮角减速度作为ABS的主要控制目标参数。

11.VSC的基本工作原理是什么？是如何实现的？
12.试画图分析四冲程六缸发动机的旋转矢量图。

13.建立车辆传动系统扭转振动力学模型时，当量转动惯量、当量扭转刚度的计算原则是什么？是如何计算的？
14.试分析传动系统扭转振动振型图中节点的含义。

15.写出路面不平度输入的频域模型，并说明模型参数的含义。

16.分析并推导时域路面输入模型的积分白噪声形式表达式。

汽车系统动力学作业

汽车系统动力学作业（第 5 题）
一.单轮车辆模型分析
1.运动方程：应用牛顿运动定律，根据如图 1.1 单轮模型的运动模型，可以得出表达式如下：
1 z 2 ) mw z 1 K t ( z0 z1 ) Ks ( z1 z 2 ) Cs ( z 2 Ks ( z1 z 2 ) Cs ( z 1 z 2 ) mb z
3.输出三个指标对路面激励的频率响应函数
1) clear all mb=317.5; mw=45.4; ks=22000; kt=192000; cs=1500; syms f w=sym('2*pi*f'); i=(-1)^0.5; A1=cs*i*w+ks+kt-mw*w^2; A2=-cs*i*w-ks; A3=cs*i*w+(ks-mb*w^2); A4=-cs*i*w-ks; X1=5*10^-5*20^1.5/f^2.5; X2=kt*A3/det([A1,A2;A4,A3]); X3=kt*(-A2)/det([A1,A2;A4,A3]); Gsw=X2-X3; FS=inline(Gsw); f=0:0.01:15; plot(f,abs(FS(f)),'g') ylabel('悬架动行程增益') xlabel('频率/Hz') 2) clear all
elseif f(n)<=4 && f(n)>1 Weight=10^(-0.6+0.2*(f(n)-1)); elseif f(n)<=8 && f(n)>4 Weight=1; else Weight=10^(-0.075*(f(n)-8)); end %Z0=sqrt(G0*u.^(p-1).*0.5.*2/0.5.^p); HZ2a=(-w(n)).^(2).*HZ2; Gaw(n)=abs(HZ2a); Aaw=Weight.*abs(HZ2a)/2; Saw(n)=SIn.*(abs(HZ2a)).^2.*Weight.*0.1; aw=aw+Saw(n); end aw=sqrt(aw) aw = 2.1633

车辆动力学试题答案

“车辆动力学”试题一.简答题（共 80 分，每小题 5 分）1. 简述轮胎作滑转运动时，轮胎接地点绝对速度方向与车辆行驶方向的关系？若轮胎作滑移运动，则轮胎接地点绝对速度方向与车辆行驶方向的关系又是如何？轮胎作滑转运动时的关系：滑转运动是指轮胎在地面上的线速度大于车辆的行驶速度。

在这种情况下，轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向一致。

轮胎的滑转是由于驱动力或制动力过大，使轮胎与路面之间的摩擦力无法平衡，从而导致轮胎在地面上的速度大于车辆的行驶速度。

轮胎作滑移运动时的关系：滑移运动是指轮胎在地面上的线速度小于车辆的行驶速度。

在这种情况下，轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向不一致。

滑移通常发生在转弯过程中，当侧向力超过轮胎与路面之间的摩擦力时，轮胎就会沿着与车辆行驶方向不同的方向滑动。

这种现象通常被称为侧滑，会导致车辆的稳定性和操控性下降。

总结，滑转运动时轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向一致，而滑移运动时则不一致。

这两种现象都与轮胎与路面之间的摩擦力有关，也直接影响车辆的操控性和稳定性。

2. 如何确定轮胎接地处起滑点的位置？确定轮胎接地处起滑点的位置可以通过分析轮胎与路面之间的摩擦力和轮胎的弹性特性。

当轮胎与路面之间的剪切应力超过一定阈值时，轮胎将开始滑动。

起滑点的位置可以通过观察轮胎的变形和应力分布，或使用特定的测量设备和仿真工具来确定。

3. 理想悬架的刚度随动行程的变化特性？理想悬架的刚度随动行程的变化特性是恒定的，即在整个动行程范围内，悬架刚度保持不变。

这意味着悬架的形变与施加的载荷成正比，无论动行程的大小。

理想悬架的这一特性有助于保持车辆的稳定性和操控性。

4. 单气室油气悬架的刚度随动行程的变化规律是什么？并简述其缺点或不足之处？单气室油气悬架的刚度随动行程的变化规律通常是非线性的。

在初始阶段，刚度相对较低，随着动行程的增加，气室内的气体被压缩，刚度逐渐增加。

其缺点或不足之处主要表现在：（1）响应性能：非线性刚度可能导致悬架的响应在不同行程阶段不一致，从而影响车辆的操控稳定性。

汽车动力学题库

2006.61.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。

轨道车辆系统动力学

轨道车辆系统动力学2016期末考试题库1.列车车辆动力学的核心要素有哪些？2.简述一次蛇行和二次蛇行的产生原因及它们对车辆稳定性的影响，应采用何措施来控制一次蛇行和二次蛇行？3.影响列车脱轨的原因有哪些？（车辆方面，轨道方面和运用方面）4.刚性轮对与独立轮对的主要区别是什么？它们的踏面设计会有什么不一样的要求？5.轨道不平顺的分类及产生原因？6.什么叫一次蛇行运动？什么叫二次蛇行运动？7.怎么计算列车轮对踏面与导轨之间的蠕滑力?简述轮轨蠕滑力的求解过程。

8.轮对的磨耗按主要磨损区域可划分为哪两类？同时请问现有的轮对镟修策略标准由哪些（至少说出两种）？9.脱轨系数和轮重减载率指标有何异同？10.刚性轮对和独立轮对的最主要区别是什么？此主要区别使得独立轮对转向架形成了哪些主要特点？11.如何测量轨道不平顺？12.运用Kalker线性蠕滑理论建立刚性轮对线性化横向动力学微分方程。

根据建立的轮对运动学微分方程，分析影响刚性轮对车辆蛇形运动的·临界速度的因素。

13.对于车辆曲线通过性能有哪些影响因素？如何提高其过曲线性能？14.车体蛇行和转向架蛇行分别有什么含义，有何特征及避免措施？15.与传统刚性轮对相比，分析独立轮对在导向能力上的不足？并提出增加独立轮导向能力的措施？16.什么是蠕滑？简述蠕滑率的定义。

蠕滑率与蠕滑力之间有什么关系？并说明蠕滑力的大小与什么因素有关？17.一次蛇行、二次蛇行的概念？蛇行运动的特点？18.如何在进行车辆参数设计时，均衡考虑车辆的稳定性和曲线通过性能？19.影响列车脱轨的原因有哪些？20.推导Nadal脱轨公式。

脱轨临界状态时，脱轨车轮受力如图所示：由图得到力平衡方程：求解上述方程组可得到Nadal公式：21.常见的轨道不平顺有哪些？都指什么？22.习题一：试编制轮轨几何接触计算分析软件并分析一个案列（15分）23.习题二：采用矩阵组装法计算垂向振动系统的特征值及特征向量（15分）1.列车车辆动力学的核心要素有哪些？列车车辆动力学发展至今，在工程实践的基础上，形成了一个以轮轨关系为核心理论基础，涵盖轮轨相互作用，车辆系统的振动模态，蛇形稳定性，对轨道不平顺的振动响应，通过曲线、道岔等非直线轨道的动态特性预测，列车与轨道、桥梁及空气的相互作用，弓网相互作用等核心要素的系统学科。