机动车的动力性设计计算公式定理
纯电动汽车动力性计算公式
纯电动汽车动力性计算公式XXEV 动力性计算1 初定部分参数如下整车外廓（mm ） 11995×2550×3200(长×宽×高) 电机额定功率100kw满载重量 约18000kg 电机峰值功率 250kw 主减速器速比 6.295:1 电机额定电压 540V 最高车（km/h ） 60 电机最高转速 2400rpm 最大爬坡度 14%电机最大转矩2400Nm2 最高行驶车速的计算最高车速的计算式如下：mphh km i i rn V g 5.43/70295.61487.02400377.0.377.00max ==⨯⨯⨯=⨯=（2-1）式中：n —电机转速（rpm ）； r —车轮滚动半径（m ）；g i —变速器速比；取五档，等于1；0i —差速器速比。
所以，能达到的理论最高车速为70km/h 。
3 最大爬坡度的计算满载时，最大爬坡度可由下式计算得到，即00max 2.8)015.0487.08.9180009.0295.612400arcsin().....arcsin(=-⨯⨯⨯⨯⨯=-=f rg m i i T dg tq ηαkw 100w 5.8810)15.211016.86.08cos 016.08.9180008sin 8.918000(86.036001).15.21..cos ...sin ..(360012002max ＜k V V A C f g m g m P slopeslope D =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=++=ααη从以上动力性校核分析可知，所选100kw/540V 交流感应电机的功率符合所设计的动力性参数要求。
5 动力蓄电池组的校核5.1按功率需求来校核电池的个数 电池数量的选择需满足汽车行驶的功率要求，并且还需保证汽车在电池放电达到一定深度的情况下还能为汽车提供加速或爬坡的功率要求。
磷酸锂铁蓄电池的电压特性可表示为：bat bat bat bat I R U E .0+=（4-1）式中：bat E —电池的电动势（V ）； bat U —电池的工作电压（V ）；0bat R —电池的等效内阻（Ω）；bat I —电池的工作电流（A ）。
EXCEL版大客车动力计算数学模型中具体建立
EXCEL版大客车动力计算数学模型中具体建立1 前言在上一篇文章中，笔者介绍了用EXCEL建立动力计算模型的大体思路，讲述了模型的组成部分，原理，本文则以纯电动大客车动力计算为例进行较为具体的讲述。
2 确定模型布局在做动力性计算表格时，模型在一个工作簿中建立，该工作簿下有四个工作表，包括计算结果表，输入参数表，计算表，和图形表；除输入参数表外，其它的表格建好后均设计单元格保护锁定，然后打开EXCEL 审阅菜单栏中保护工作簿进行锁定保护，使得除建立数模之外的人不得对表格中的函数和公式及链接关系进行改动。
3 确定想要得到的计算结果-建立计算结果表衡量车辆动力性能的指标，主要有最高车速指标，爬坡能力指标，加速性能指标，及动力因子，能耗率等。
这些是我们需要得到的计算结果，同时我们也希望计算结果表能更多的汇集整车一些主体参数，这些主体参数很多也是与动力性相关的，这些就是输出结果表中的表格内容。
4 确定计算所需要的变量-建立输入参数表在确定变量时，首先得认真学习汽车理论知识，弄清楚汽车动力计算原理及公式，因各公式的原里讲起来篇幅太长，在这里我不累述，大家通过查书本均可以知晓，若有朋友对这部分不太了解，后面可以详细交流或者再单独讲述发文。
在这里计算动力性所需的基础参数，有以下几类：1，质量参数：有车辆的整备质量，最大总质量，及根据这两个数据用EXCEL公式自动计算的50%载质量时的总重和65%载质量时的总重。
2，各类系数，车辆行驶时要克服四种阻力，而动力性计算也是围绕着克服这四种阻力进行的，分别是：滚动阻力，风阻，加速阻力和爬坡阻力。
相应的系数有，风阻系数，滚阻系数，回转质量系数，效率等。
3，车辆零部件尺寸：主要有车辆的长宽和轮胎尺寸，以据此计算迎风截面积，和风阻有关；还有车轮滚动半径，和动力性计算也密切相关。
4，各类传动比（速比）：如驱动桥速比，带变速器的还需要有各档传动比；5，动力总成（电机或发动机）实验数据；计算输入少不了动力总成的特性数据；主要是各种转速下对应的扭矩和功率。
高中物理知识点 学霸
高中物理知识点学霸一、知识概述《牛顿第二定律》①基本定义：简单说就是物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
可以写成公式F = ma，F就是力，m是质量，a是加速度。
②重要程度：在高中物理中超级重要。
它贯穿了我们对力与物体运动之间关系的理解，是解决动力学问题的关键。
很多力学的复杂问题，都得靠它来找到突破口。
③前置知识：得先懂什么是力、质量、加速度这些基本概念。
比如力就是推或者拉一个物体的东西，质量就是物体包含物质的多少，加速度就是速度变化的快慢。
④应用价值：在现实生活中可有用了。
像汽车为啥加速或者减速，就是发动机的牵引力和阻力通过牛顿第二定律在起作用。
研究火箭发射为啥能升空，也是根据这个定律计算各种力和加速度的关系。
二、知识体系①知识图谱：它在动力学板块里，是连接力、质量、加速度这几个重要概念的桥梁。
②关联知识：和牛顿第一定律、牛顿第三定律关系密切。
第一定律告诉我们物体不受力的时候的状态，第三定律告诉我们力的相互性，第二定律则具体阐述力、质量、加速度的量化关系。
③重难点分析：掌握难度在于对力和加速度关系的深刻理解，特别是多个力作用在一个物体上的时候。
关键点是理解这个定律是矢量关系，力和加速度方向要搞清楚。
④考点分析：在考试中那可相当重要，几乎每次力学考试都会考到。
考查方式多样，可能直接让你根据力和质量求加速度，或者分析多个力作用下物体的运动情况。
三、详细讲解（这属于公式定理类）①公式内容：F = ma。
②推导过程：可以从实验中来，比如用小滑块在斜面上做实验，通过改变斜面的坡度（也就是改变滑块受到的力），测量滑块的加速度和质量，经过多次实验和数据分析，得出这个力、质量、加速度之间的关系。
③应用条件：它适用于宏观低速的物体，也就是速度不接近光速，物体尺寸不是特别微小的情况。
那种微观粒子的运动就不能简单用这个定律了。
④计算技巧：要是多个力作用在物体上，要先把力合成求出合力，再用公式计算加速度。
动能定理和功率的计算公式是什么
动能定理和功率的计算公式是什么动能定理是物理学中的一个重要定理，描述了物体动能的变化与外力对其所做的功之间的关系。
功率则是描述能量转化速率的物理量。
本文将介绍动能定理和功率的计算公式，并探讨其在实际应用中的意义。
一、动能定理的计算公式动能定理是描述物体动能变化的定理。
它的数学表达式如下：动能变化量 = 外力所做的功ΔK = W其中，ΔK表示动能的变化量，W表示外力所做的功。
动能(K)定义为物体的质量(m)和速度(v)的平方的乘积的一半：动能 K = 1/2 mv²其中，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
在应用动能定理时，我们需要计算物体在作用力下的动能变化量。
比如，当一个物体受到一个外力的作用，使其速度发生变化时，我们可以通过动能定理来计算动能的变化量。
二、功率的计算公式功率是描述能量转化速率的物理量，表示单位时间内能量转化的大小。
功率的数学表达式如下：功率 P = W/t其中，P表示功率，W表示所做的功，t表示时间。
功（W）的计算可以通过力（F）和位移（d）之间的关系来计算，即：功 W = F·d其中，F表示作用在物体上的力，d表示物体的位移。
三、动能定理和功率的意义动能定理和功率的计算公式在实际应用中具有重要的意义。
它们能够帮助我们分析和解决各种与动力学相关的问题。
基于动能定理，我们可以分析物体在受到外力作用下的运动情况。
通过计算物体的动能变化量，我们可以了解外力对物体所做的功以及与之相对应的动能变化。
功率的计算公式可以帮助我们了解能量转化的速率。
在实际应用中，我们常常需要评估某个系统或设备的功率大小，以便确定其运行效率或性能。
功率的计算公式使得我们能够准确地量化能量的转化速率。
在工程领域，动能定理和功率的计算公式被广泛应用于机械、电气等方面。
它们不仅在设计和开发过程中起着重要作用，也在问题解决和性能评估中发挥着关键作用。
总结：动能定理和功率的计算公式为我们分析和解决与动力学相关的问题提供了便利。
汽车的动力性设计计算公式
汽车的动力性设计计算公式汽车的动力性设计是指通过合适的动力系统来提供足够的功率和扭矩，以满足汽车加速、行驶、超车等操作的要求。
其中最重要的参数是车辆的马力（Horsepower）和扭矩（Torque）。
下面将介绍一些与汽车动力性设计相关的计算公式。
1. 马力（Horsepower）计算公式：马力是衡量汽车动力的重要指标，它表示单位时间内所做功的大小。
马力与车速、时间、车辆重量等参数有关。
一般而言，马力越大，汽车的加速性能越好。
计算公式如下所示：Horsepower = (Torque x RPM) / 5252其中，Torque表示扭矩，RPM表示发动机转速（每分钟转数）。
2. 扭矩（Torque）计算公式：汽车的扭矩是指发动机输出的力矩。
对于一个给定的发动机，扭矩与输出功率呈正比例关系。
计算公式如下所示：Torque = (Horsepower x 5252) / RPM其中，Horsepower表示马力，RPM表示发动机转速。
3. 加速度（Acceleration）计算公式：加速度是衡量汽车动力性能的重要指标之一，它表示单位时间内速度增加或减少的量。
加速度与发动机输出的功率、车辆质量、轮胎抓地力等因素有关。
计算公式如下所示：Acceleration = Horsepower / (Vehicle weight x Rolling resistance)其中，Horsepower表示马力，Vehicle weight表示车辆重量，Rolling resistance表示轮胎的滚动阻力。
4. 风阻（Aerodynamic Drag）计算公式：风阻是汽车行驶时空气阻力对车辆运动的阻碍作用，是影响汽车速度上限和燃油经济性的重要因素之一、计算公式如下所示：Aerodynamic Drag = 0.5 x Air density x Drag coefficient x Frontal area x Vehicle speed^2其中，Air density表示空气密度，Drag coefficient表示阻力系数，Frontal area表示车辆正面投影面积，Vehicle speed表示车速。
动能定理动量定理联立推导公式
动能定理动量定理联立推导公式动能定理和动量定理是物理学中的两个基本定理，它们可以用来描述质点的运动，并在各种领域都发挥了重要作用。
本文将介绍动能定理和动量定理的定义及其推导公式，着重讨论它们的关系，设计出一个联立的推导公式。
动能定理定义：动能定理指出，当质点受到力作用时，由于动能的定义为K=\frac{1}{2}mv^2 ，因此质点的动能变化量是由力所做的功量决定的，即W=ΔK。
其中 W 是力所做的功量，ΔK 是质点动能的变化量，m 是质点的质量，v 是质点的速度。
动量定理定义：动量定理是描述质点动力学的重要定律之一，表述如下：当质量为m的质点受到力F作用时，它的动量的变化率与这个力的大小和作用时间有关系，即\frac{\Deltap}{\Delta t}=F。
\Delta p是质点动量的变化量，\Delta t是力作用时间的变化量，F是力的大小。
联立动能定理和动量定理：动能定理和动量定理都描述运动物体的性质。
它们之间的联系可以通过联立运用公式来得到。
如果一只质点受到一定的力作用，它的速度将发生变化。
假设在时间\Delta t内，质点的速度从v_1变为v_2，力的大小为F，则根据动量定理：F\Delta t=\frac{\Delta p}{\Delta t}=m\frac{\Delta v}{\Delta t}=ma\Delta v=v_2-v_1，a是质点受到力作用后的加速度。
将动量定理中的F\Delta t=ma带入到动能定理W=ΔK中得到：W=F\Delta x=ma\Delta x=m\frac{\Delta v}{\Delta t}a\Delta x=m\frac{\Deltav}{\Delta t}\Delta (1/2mv^2)=\Delta (1/2mv^2)Δx是质点移动的距离，m和v是质点的质量和速度。
通过上述推导，我们可以发现动能定理和动量定理之间存在非常紧密的关系。
动能定理描述了质点（静止的或运动的）所具有的动能如何与力作用量相比较和联系起来。
机动车的动力性设计计算公式定理
汽车动力性设计计算公式3.1 动力性计算公式3.1.1 变速器各档的速度特性： 0377.0i i n r u gi ek ai ⨯⨯= （ km/h ） ......(1) 其中：k r 为车轮滚动半径，m;由经验公式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=)1(20254.0λb d r k (m)d----轮辋直径，inb----轮胎断面宽度，inλ---轮胎变形系数e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比；gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，（以下同）。
3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力：错误!未指定书签。
t kgi a tq a ti r i i u T u F η⨯⨯⨯=)()(（ N ） (2)其中：)(a tq u T 为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，N •m ；t η为传动效率。
汽车的空气阻力：15.212ad w u A C F ⨯⨯= （ N ） (3)其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。
汽车的滚动阻力：f G F a f ⨯= （ N ） ......(4) 其中：a G ＝mg 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和r F ：w f r F F F += （ N ） (5)注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图3.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率： 9549)()(ea tq a ei n u T u P ⨯=（kw ） (6)其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。
汽车的阻力功率：taw f r u F F P η3600)(+=（kw ） (7)3.1.4 各档动力因子计算awa ti a i G F u F u D -=)()( (8)各档额定车速按下式计算.377.0i i n r u i g c e k i c a = （km/h ） (9)其中：c e n 为发动机的最高转速；)(a i u D 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下的动力因子。
动力的计算公式
动力的计算公式1、动量矩定理：F=ma(合外力提供物体的加速度);2、动能定理：W=1/2mV^2-1/2mv^2(合外力做的功等于物体的动能的改变量);3、动量定理：(合外力的冲量等于物体动量的变化量)。
从牛顿运动微分方程组推导出来的具有明显物理意义的定理，计有动量定理、动量矩定理、动能定理、质心运动定理等四个。
前三个都是运动微分方程的一次积分，末一个是动量定理的又一次积分，牛顿认为物体运动的量应用“质量和速度的乘积”表示。
因此他叙述运动定律时，用“动量的变化率”，而不是用“质量乘加速度”可见，动量定理是牛顿观点的产物。
这定理主要用于求速度v(或质心速度)和作用时间的关系。
G.W.莱布尼兹则认为表示物体运动的物理里应是“质量与速度的平方的乘积”，并将mv2称为活力。
用现在的观点，这就相当于物体的动能的两倍。
牛顿对力的作用是从时间的累积效应来认识的，而莱布尼兹则从力对运动路程的累积来认识。
所以动能定浬适用于求速度v和路程S 的关系动量矩适用于物体的转动效应，所以与转动有关的力学问题可以考虑动量矩定理。
有关质心位置的问题，应用质心运动定理。
扩展资料动力学的基本内容包括质点动力学、质点系动力学、刚体动力学，达朗伯原理等。
以动力学为基础而发展出来的应用学科有天体力学、振动理论、运动稳定性理论、陀螺力学、外弹道学、变质量力学以及正在发展中的多刚体系统动力学等(见振动，运动稳定性，变质量体运动，多刚体系统)。
质点动力学有两类基本问题:一是已知貭点的运动，求作用于质点上的力，二是已知作用于质点上的力，求质点的运动，求解第一类问题时只要对质点的运动方程取二阶导数，得到质点的加速度，代入牛顿第二定律，即可求得力。
求解第二类问题时需要求解质点运动微分方程或求积分。
所谓质点运动微分方程就是把运动第二定律写为包含质点的坐标对时间的导数的方程。
机械设计要背的公式知识点
机械设计要背的公式知识点机械设计是机械工程学科的重要组成部分，是涉及机械工程设计、制造与应用方面的一门学科。
在进行机械设计时，掌握并熟练运用各种公式是至关重要的。
本文将简要介绍机械设计中需要背诵的一些公式知识点。
一、静力学公式知识点1. 牛顿第二定律F = ma其中，F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
2. 重力公式F = mg其中，F表示物体所受的重力，m表示物体的质量，g表示重力加速度。
3. 应力与应变关系σ = Eε其中，σ表示应力，E表示弹性模量，ε表示应变。
4. 复合材料的应力计算公式σ = Qε其中，σ表示应力，Q表示材料的弹性性能指标，ε表示应变。
5. 轴的刚度计算公式k = (π/64)Gd^4/L其中，k表示刚度，G表示剪切模量，d表示轴的直径，L表示轴的长度。
6. 齿轮传动的传动比计算公式i = (N2/N1) = (ω1/ω2) = (d1/d2)其中，i表示传动比，N表示齿轮的齿数，ω表示齿轮的角速度，d表示齿轮的直径。
二、动力学公式知识点1. 线速度公式v = ωr其中，v表示线速度，ω表示角速度，r表示半径。
2. 动量定理FΔt = Δmv其中，F表示作用在物体上的力，Δt表示作用时间，Δm表示物体的质量变化，v表示物体的速度。
3. 力矩公式M = Fd其中，M表示力矩，F表示作用力，d表示力臂长度。
4. 动能定理ΔE = W其中，ΔE表示动能的变化量，W表示作用在物体上的功。
5. 齿轮传动的转矩计算公式T1/T2 = d1/d2其中，T表示转矩，d表示齿轮的直径。
6. 转动惯量公式I = m*r^2其中，I表示转动惯量，m表示物体的质量，r表示旋转轴到物体质心的距离。
三、流体力学公式知识点1. 压力公式P = F/A其中，P表示压力，F表示作用力，A表示受力面积。
2. 流体的连续性方程A1v1 = A2v2其中，A表示流体通道横截面积，v表示流体的速度。
整车 动力学 公式
整车动力学公式主要包括：
1. 驱动力与阻力公式：驱动力（Ft）等于各阻力（Ff、Fw、Fi、Fj）之和，即Ft=Ff+Fw+Fi+Fj。
2. 滚动阻力公式：滚动阻力（Ff）与车轮垂直载荷、轮胎结构与路面情况影响滚动阻力系数（f），即Ff=f×(Fzf+Fzr)。
3. 空气阻力公式：空气阻力（Fw）等于1/2×CD×A×ρ×u^2，其中CD为空气阻力系数，A为迎风面积，ρ为空气密度，u为汽车与空气的相对速度。
4. 坡度阻力公式：坡度阻力（Fi）等于车重（G）乘以道路坡度（i），即Fi=G×i。
5. 加速阻力公式：加速阻力（Fj）等于车重（G）乘以加速度（dudt），即Fj=G×dudt。
6. 马力、扭矩和转速公式：马力=扭矩×转速÷5252；扭矩=马力×5252÷转速；转速=马力×5252÷扭矩。
7. 动能和动量公式：动能=质量×速度^2÷2；动量=质量×速度。
8. 加速度公式：加速度=动力÷质量。
9. 刹车距离公式：刹车距离=（初速度-终速度）÷2×刹车减速度。
10. 阻力公式：阻力=空气密度×面积×滑行系数×速度。
此外，还有一些具体的汽车动力学模型公式，如最高车速计算公式、发动机转速与车速关系公式等。
这些公式在汽车设计和性能分析中非常重要，可以帮助工程师更好地了解和控制车辆的动力学行为。
动力学基本定理及其公式
动力学基本定理及其公式
线性动力学基本定理指的是线性动力学系统的状态可以简化为状态变
量的线性组合，而这种状态变量可以由模拟系统的基本变量构成。
它是由
德国物理学家马克斯·普朗克于1877年提出的，它概括了线性动力学系
统的特性，是线性动力学系统研究的重要理论基础。
该定理的公式可以表
示如下：
对于一般的线性动力学系统，其基本状态变量可以表示为：
X=X1+X2+X3+...Xn
其中，Xi（i=1，2，3，...n）是该线性动力学系统的主要状态变量。
线性动力学基本定理：
X的变化率可表达为：
dX/dt=A·X
其中，A是称为状态矩阵的n×n实对称矩阵。
该定理可以用来描述线性动力学系统的特性，进而求解系统的状态方程。
受到环境条件的影响，线性动力学系统的状态变化通常具有时变性。
在负载变化和环境条件变化的情况下，状态矩阵A通常也会发生改变，这时可以将该公式表示为：
dX/dt=A（t）X
其中，A（t）是时变的状态矩阵。
线性动力学基本定理在研究线性动力学系统的状态表达和特性描述以及计算系统状态方程时具有重要意义。
车辆动力学模型课件
发动机模型与特性
发动机模型
发动机是车辆的动力源，其模型和特性 对车辆的动力学性能有很大的影响。
VS
发动机特性
发动机的特性包括功率、扭矩、燃油消耗 等，这些特性会影响车辆的加速性能、最 高速度和燃油经济性。
04
车辆动力学模型的建立与 验证
车辆动力学模型的建模方法
基于物理学的建模方法
01
根据车辆的物理规律和运动特性，建立相应的数学模型。
车辆动力学模型的分类
根据应用领域和目的的不同，车辆动力学模型可 以分为不同的类型，例如基本动力学模型、制动 系统模型、悬挂系统模型、转向系统模型等。
制动系统模型和悬挂系统模型分别描述车辆的制 动系统和悬挂系统的动态行为，这些模型可以用 于预测和优化车辆在不同条件下的制动性能和乘 坐舒适性。
基本动力学模型主要描述车辆的整体动态行为， 包括车辆的加速度、速度和位置等变量，以及它 们之间的相互作用关系。
车辆动力学模型课件
contents
目录
• 车辆动力学模型概述 • 车辆空气动力学模型 • 车辆动力学模型的关键参数 • 车辆动力学模型的建立与验证 • 车辆动力学模型的发展趋势与挑战
01
车辆动力学模型概述
车辆动力学模型的定义
车辆动力学模型是一种描述车辆动态行为的数学模型，它基 于力学、运动学和动力学原理，将车辆视为一个系统，并对 其进行数学描述。
集成化
未来的车辆动力学模型将更加重视不同领域之间的集成，例如将车辆动力学与能源、环境 、交通等多个领域进行集成，实现多领域的协同优化。
车辆动力学模型面临的挑战
01
高维度
车辆动力学模型具有高维度和非线性的特点，这使得模型的建立和求解
变得非常复杂和困难。因此，需要发展新的数值方法和计算技术来处理
理论力学-相对运动动力学
03
02
01
相对运动的概念
牛顿第二定律
在相对运动中，物体所受的力等于其质量与加速度的乘积。
动量守恒定律
在封闭系统中，不考虑外力作用时，系统的总动量保持不变。
动能定理
力在一段时间内对物体所做的功等于物体动能的变化量。
相对运动的动力学方程
在封闭系统中，不考虑外力矩作用时，系统的总角动量保持不变。
机器人关节运动
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详细描述
势能是物体由于位置或状态而具有的能量，当两个物体发生相对运动时，它们之间的势能会发生变化，例如引力势能、弹性势能等。
总结词
相对运动的能量守恒定律是指在无外力作用的相对运动过程中，两个物体所具有的总能量保持不变。
详细描述
能量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它指出能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转变为另一种形式。在相对运动的情境下，两个物体的动能和势能之间可以相互转化，但总能量保持不变。
卫星轨道的动力学分析
机器人关节的动力学分析
机器人关节的动力学分析主要研究关节在运动过程中的力和运动状态的变化规律。
关节驱动力矩
为了使机器人关节实现预期的运动，需要施加驱动力矩，通过对驱动力矩的分析，可以优化机器人的运动性能。
关节摩擦与阻尼
机器人关节在运动过程中会受到摩擦力和阻尼力的作用，这些力会影响机器人的运动精度和稳定性，需要进行动力学分析以减小其影响。
定义
$L = r times v$，其中$L$是角动量，$r$是位置向量，$v$是速度。
计算公式
角动量是相对的，取决于所选固定点和参考系。
相对性
相对运动的角动量
功和功率定理
功是能量转化的量度，表示力在 空间上的积累效应
功和功率定理在分析力学系统中 的运动规律和能量转换方面具有 重要意义
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功率定理描述了力在时间上的积 累效应，是实际运动过程中能量 转化的重要依据
功和功率定理在物理学中具有广 泛的应用，如机械、电力、热力 等领域
功和功率定理在物理学中的重要性
功的计算公式： W=F*s
单位：焦耳（J）
正负功的判断： 力与位移同向为 正功，力与位移 反向为负功
功的正负号意义
正功：表示力对物体做正方向的 功
零功：表示力对物体没有做功
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负功：表示力对物体做反方向的 功
功的正负号与力的方向和位移方 向有关
02
功率的定义和计算
功率的定义
功率的正负号意义
正号表示实际功率，负号表示输入功率 正号表示输出功率，负号表示吸收功率 正号表示正方向上的功率，负号表示反方向上的功率 正号表示正值，负号表示负值
03
功率定理及其应用
功率定理的表述
功率定理公式： P=W/t
功率定理的物理 意义：表示力在 一段时间内所做 的功与这段时间 内平均功率之间 的关系
功率定理的应用： 计算平均功率、 瞬时功率、机械 效率等
功率定理的适用 范围：适用于任 何形式的力（保 守力、非保守力）
功率定理的应用场景
汽车发动机功率计算 电机功率损耗分析 风力发电系统的功率输出预测 机械传动系统的效率评估
功率定理在工程实践中的应用
电机控制：利用功率定理分析电机的转矩和转速，实现精确控制。
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功和功率定理
动力学中的功率
动力学中的功率功率是描述物体在单位时间内完成功的速度。
在动力学中，功率通常用于描述物体的加速度以及与物体相关的力量和速度。
功率的计算可以帮助我们了解物体的运动情况以及所受到的力的影响。
一、功率的定义和计算公式在物理学中，功率被定义为单位时间内所做功的大小。
它的计算公式为：功率（P）等于做功（W）除以所用的时间（t）。
P = W / t其中，功（W）是物体受力作用下发生的位移乘以力的大小；时间（t）是物体完成这个位移所用的时间。
功率的单位通常用瓦（W）来表示，1瓦等于1焦耳/秒。
二、功率与速度的关系在动力学中，功率与速度之间有着密切的关系。
当一个物体的速度增加时，它所完成的功也会相应增加，而功率则与速度成正比。
根据动能定理，物体的动能（K）等于物体的质量（m）乘以速度的平方（v^2）的一半。
K = (1/2) * m * v^2通过对动能定理的推导，可以得出物体受力作用下的功（W）等于物体质量（m）乘以速度（v）的一次方。
W = m * v将功与时间的计算公式代入功率的计算公式中，可以得到：P = (m * v * v) / t从上述公式可以看出，功率正比于物体的速度的平方。
也就是说，当物体的速度增加时，它的功率也会相应增加。
三、功率与力的关系功率与力也有密切的关系。
根据牛顿第二定律，力（F）等于物体的质量（m）乘以物体的加速度（a）。
F = m * a将力的计算公式代入功率的计算公式中，可以得到：P = (m * a * v) / t从上述公式可以看出，功率正比于力与速度的乘积。
也就是说，当物体所受的力增加或者物体的速度增加时，它的功率也会相应增加。
四、功率的应用功率在日常生活和科学研究中具有广泛的应用。
1. 交通运输：汽车、火车、飞机等交通工具的功率与其速度和所受的阻力有关。
通过计算功率，可以优化交通工具的设计和提高其运行效率。
2. 电力工程：电力的传输和转化也涉及功率的计算。
电力公司需要根据功率来设计输电线路和变电站，以保证电能的有效传输和正常供应。
动量定理、变质量质点动力学方程
在生物学中，细胞分裂、细菌繁殖等现象也可以用动量 定理和变质量质点动力学方程来描述。通过这些理论， 我们可以更深入地理解生命运动的本质。在化学反应动 力学中，爆炸、燃烧等现象也可以用变质量质点动力学 方程来描述，这有助于我们更好地理解和控制化学反应 过程。同时，随着计算机技术的发展，我们可以通过数 值模拟来更精确地研究这些理论的数学结构和物理意义 ，这将有助于我们更好地应用这些理论来解决实际问题 。
动量定理的应用实例
总结词
动量定理的应用实例包括碰撞、火箭推进、车辆加速 等。
详细描述
动量定理在物理学、工程学和天文学等领域有着广泛 的应用。例如，在碰撞过程中，两个物体在接触时会 发生相互作用，根据动量定理可以计算出碰撞后物体 的速度；在火箭推进中，燃料燃烧产生的气体通过喷 嘴喷出，根据动量定理可以计算出火箭的推力；在车 辆加速过程中，发动机产生的力作用在车辆上，根据 动量定理可以计算出车辆的加速性能。
THANKS
谢谢
02
CHAPTER
变质量质点动力学方程
变质量质点的定义与特点
定义
变质量质点是指质量随时间变化的质 点。
特点
在运动过程中，质点的质量可能会发 生变化，如燃烧、蒸发等过程。
变质量质点动力学方程的推导过程
牛顿第二定律
$F=ma$，其中$F$是力，$m$是质量， $a$是加速度。
考虑变质量情况
由于质点的质量随时间变化，需要将质量的 变化纳入考虑范围。
动量定理指出，一个物体动量的变化率等于作用在其上的力。这个定理可以用于分析各种力学系统，如弹簧振荡器、行星运 动等。变质量质点动力学方程则考虑了物体质量随时间变化的情形，如火箭燃烧、爆炸等过程，通过这个方程可以更准确地 描述物体的运动规律。
交通安全知识点总结
第一章1. 交通事故的定义、分类及主要特点；1) 定义中国定义：指车辆在道路上因过错或者意外造成的人身伤亡或者财产损失的事件。
日本定义：由于车辆在交通中所引起的人的死伤或物的损坏，在道路交通中成为交通事故。
7 个构成要素：车辆、在道路上、在运行中、发生事态、违章、过失、有后果。
2) 分类①按事故责任分：机动车、非机动车、行人。
② 按后果分：轻微、一般、重大、特大事故。
(各国死亡人数统计时限不同，如国际标准 30 天、意大利，中国 7 天、希腊 3 天、日本 1 天)③按原因分：主观原因—违反规定、疏忽大意、操作不当。
客观原因—道路条件、气象、水文、环境等，目前国内对客观原因分析、调查、统计、测试较薄弱。
④ 按事故对象分：车辆之间、车辆—行人、机动车—非机动车、车辆单独、车辆—固定物。
⑤ 按发生地点分：等级公路、城市道路，或交叉路口、路段。
3) 主要特点① 随机性：指交通工具、道路运输系统的众多因素随机影响下发生。
② 突发性：一般无先兆，或感知时间极短加之操作失当。
③频发性：车速高、数量多、管理滞后有关。
④ 社会性：社会发展使人际交往增多，道路活动频繁。
⑤ 不可逆性：指行为学上不可重现或者不能重现。
(交通安全的 4 个特点：①交通安全是在一定危险条件下的状态，并非没有交通事故发生；② 交通安全不是瞬间的结果，而是对交通系统在某一时期或某一阶段的过程或状态的描述；③ 交通安全是相对的，绝对的交通安全是不存在的；④ 对于不同的时间和地域，可接受的损失水平是不同的，因而恒来年个交通系统是否安全的标准也不同。
)2. 国内外道路交通安全状况的演变及现状分析；1) 国内外道路交通安全状况的演变经历了三个不同的时期快速增长期；稳步回落期；相对稳定期。
发达国家：已经过前两个时期，进入相对稳定期；中国已经进入汽车时代，急需建设与之适应的汽车文化。
我国一、二阶段的转折点为 03—04 年， 05 年后的预测数据与实际数据差别明显增大。
库塔茹科夫斯基升力定理
库塔茹科夫斯基升力定理一、引言库塔茹科夫斯基升力定理是流体动力学中的一个重要定理，描述了物体在流体中产生升力的原理。
本文将从基本原理、公式推导、实际应用等方面对库塔茹科夫斯基升力定理进行全面深入的探讨。
二、基本原理库塔茹科夫斯基升力定理是基于流体动力学的基本定律之一——牛顿第三定律提出的。
根据牛顿第三定律，物体对流体施加的作用力与流体对物体施加的反作用力大小相等、方向相反。
当物体在流体中运动时，流体会对物体产生一个垂直于运动方向的力，即升力。
三、公式推导库塔茹科夫斯基升力定理的公式推导是基于流体动力学的基本方程进行的。
根据流体动力学的基本方程，可以推导出库塔茹科夫斯基升力定理的数学表达式。
3.1 流体动力学基本方程流体动力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程。
这些方程描述了流体在运动过程中的质量守恒、动量守恒和能量守恒。
3.2 库塔茹科夫斯基升力定理的推导根据流体动力学的基本方程，可以推导出库塔茹科夫斯基升力定理的数学表达式。
推导过程需要考虑流体的速度场、压力场以及物体的形状和运动状态等因素。
四、实际应用库塔茹科夫斯基升力定理在航空航天、汽车工程、水力工程等领域都有广泛的应用。
本节将介绍一些实际应用案例，以展示库塔茹科夫斯基升力定理的实用性和重要性。
4.1 航空航天领域在航空航天领域，库塔茹科夫斯基升力定理被广泛应用于飞行器的气动设计和性能分析。
通过对飞行器表面的气动力进行计算和分析，可以优化飞行器的升力和阻力特性，提高飞行性能。
4.2 汽车工程领域在汽车工程领域，库塔茹科夫斯基升力定理可以用于车辆的空气动力学设计和性能评估。
通过减小汽车表面的升力，可以提高车辆的稳定性和操控性能。
4.3 水力工程领域在水力工程领域，库塔茹科夫斯基升力定理被应用于水轮机的设计和分析。
通过优化水轮机叶片的形状和布置，可以提高水轮机的转速和效率。
4.4 其他领域的应用除了航空航天、汽车工程和水力工程领域，库塔茹科夫斯基升力定理还有许多其他的应用。
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汽车动力性设计计算公式3.1 动力性计算公式3.1.1 变速器各档的速度特性： 0377.0i i n r u gi ek ai ⨯⨯= （ km/h ） ......(1) 其中：k r 为车轮滚动半径，m;由经验公式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=)1(20254.0λb d r k (m)d----轮辋直径，inb----轮胎断面宽度，inλ---轮胎变形系数e n 为发动机转速，r/min ；0i 为后桥主减速速比；gi i 为变速箱各档速比，)...2,1(p i i =，p 为档位数，（以下同）。
3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力：错误!未指定书签。
t kgi a tq a ti r i i u T u F η⨯⨯⨯=)()(（ N ） (2)其中：)(a tq u T 为对应不同转速（或车速）下发动机输出使用扭矩，N •m ；t η为传动效率。
汽车的空气阻力：15.212ad w u A C F ⨯⨯= （ N ） (3)其中：d C 为空气阻力系数，A 为汽车迎风面积，m 2。
汽车的滚动阻力：f G F a f ⨯= （ N ） ......(4) 其中：a G ＝mg 为满载或空载汽车总重(N)，f 为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和r F ：w f r F F F += （ N ） (5)注：可画出驱动力与行驶阻尼平衡图3.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率： 9549)()(ea tq a ei n u T u P ⨯=（kw ） (6)其中： )(a ei u P 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下发动机的功率。
汽车的阻力功率：taw f r u F F P η3600)(+=（kw ） (7)3.1.4 各档动力因子计算awa ti a i G F u F u D -=)()( (8)各档额定车速按下式计算.377.0i i n r u i g c e k i c a = （km/h ） (9)其中：c e n 为发动机的最高转速；)(a i u D 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下的动力因子。
对各档在[0，i c a u .]内寻找a u 使得)(a i u D 达到最大，即为各档的最大动力因子m ax .i D注：可画出各档动力因子随车速变化的曲线 3.1.5 最高车速计算当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时，车速达到最高。
3.1.5.1 根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程)()(.a r a highest t u F u F =，求解a u 。
舍去a u 中的负值或非实数值和超过额定车速的值；若还有剩余的值，则选择它们中最大的一个为最高车速，否则以最高档额定车速c a u 作为最高车速m ax .a u 。
额定车速按下式计算377.0i i n r u h g c e k c a = （km/h ） (10)其中：c e n 为发动机的最高转速 h g i 为最高档传动比附着条件校验根据驱动形式计算驱动轮的法向反力n F驱动形式 4*4全驱 ：a n G F =4*2前驱 ：)(a L LG F an -=4*2后驱： a LG F an =其中： L 为轴距，a 为满载或空载质心距前轴的距离 若满足下式ϕ>nhighestt F F .其中：ϕ——道路附着系数则表示“超出路面附着能力，达不到计算得出的最高车速值！” 3.1.6 爬坡能力计算⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=a w f a ti i G F F u F )()(arcsin α ......(11) 其中：i α为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下的爬坡度 3.1.6.1 各档爬坡度在[0，iac u .]中对)(ai i u α寻优，找到最大值1.m i α3.1.6.2 附着条件校验计算道路附着系数提供的极限爬坡能力2.m i α 驱动形式 4*4： ϕαarctan 2.=m i ，计算2.m i α 4*2 前驱： )arctan(2.gm i h L b ϕϕα+=，计算2.m i α4*2后驱： )arctan(2.gm i h L a ϕϕα-=，计算2.m i α其中： b ——满载或空载质心到后轴的距离ϕ——道路附着系数 L ——轴距取1.m i α、2.m i α之小者作为一档或直接档的最大爬坡度 3.1.7 最大起步坡度3.1.7.1 按下式计算最大起步驱动力tqFt kgq eq q r i i T Fd η⨯⨯⨯=max （N ） (12)其中：m ax eq T 为发动机的最大输出扭矩q g i 为起步档位的传动比，这里分别取一档传动比和二档传动比 0i 为主减速器的传动比t η为 起步档（一档或二档）的传动效率 3.1.7.2 按下式计算最大起步坡度qαf fG F a tqq arctan )1arcsin(2-+=α （rad ） (13)3.1.7.3 附着条件校验按3.1.6.2 校验附着条件，得到极限爬坡度2m α，取q α和2m α之较小者作为最大起步坡度。
3.1.8 加速性能计算3.1.8.1 计算第)...2,1(p i i =档的旋转质量换算系数iδ✧ 如果已知经验值1δ，2δ，则按下式计算2211gi i i δδδ++= (14)其中：i g i ——第i 档传动比✧ 如果已知车轮的转动惯量w I 和飞轮的转动惯量f I ，则按下式计算)(112222t k i g f k w i r i i I r I m ηδ⨯⨯++=∑ (15)其中：m ——满载或空载质量 3.1.8.2 按下式计算第)...2,1(p i i =档加速度)()(f D gm F u F a i iq r a ti i -=-=δδ (16)其中：i a 为第)...2,1(p i i =档对应不同转速（或车速）下的加速度注：可画出加速度倒数随车速变化的曲线3.1.8.3 连续起步换档加速时间和加速距离的计算 ✧确定最佳换档点：设从第i 档换到1+i 档（1...2,1-=p i ）的最佳换档点对应的车速为i ab u✧计算加速时间⎰=21)(16.31u u a a i du u a T (s) (17)✧ 计算加速距离dt u S t t a i⎰=2(s) (18)3.1.8.4 最高档或直接档加速时间和加速距离的计算⎰=aeasu u a a p p du u a t )(16.31 (19)其中：)(a p u a 为最高档（或直接档）加速度ae u ——用户指定的加速终了速度as u ——用户指定的加速起始速度 3.1.9 比功率计算 按下式计算比功率p P mPP p =（kw/kg ） ......(20) 其中：P 为发动机的最大功率 m 为汽车满载总质量 3.1.10 载质量利用系数计算 按下式计算载质量利用系数m ηm m em =η ......(21) 其中： e m 为装载质量0m 为整车整备质量3.2 经济性计算公式3.2.1 直接档（或超速档）等速百公里油耗计算 3.2.1.1 计算燃油消耗率eg✧ 按下式计算行驶阻尼功率 r P ：)36001076140(136a a a D tr u f G u A C P +⨯=η （kw ） ......(22) ✧ 按下式计算对应的发动机转速e n ： a kd ge u r i i n 377.00=（r/min ） (23)其中：d g i ——直接档（或超速档）传动比✧ 根据万有特性，通过插值求出对应于上面计算结果r P 、e n 的有效燃油消耗率eg （g/kw ·h ）3.2.1.2 计算直接档等速百公里油耗 γa ee u g P Q 02.1100=（L/100km ） (24)其中： γ为燃料的重度注：可画出百公里燃油消耗率随车速或转速的曲线3.2.2 最高档全油门加速500m 的加速油耗（L/500m ） 3.2.2.1 取计算的时间步长为t ∆。
3.2.2.2 初速度 ：301=s v km/h （GB/T12545-1990）在第n 个时间段内1ns -=n e v v （...3,2=n ） (25)3.2.2.3 末速度： t v a v v n n n s p s e ∆+=)(6.3（...2,1=n ）3.2.2.4 累积行驶距离 t v v S S n n n ns e t t ∆⨯++=-6.321（...2,1=n ） (26)00=t S 3.2.2.5 燃油消耗率：n e g✧ 起点燃油消耗率n s g以初速度n s v 对应的发动机转速n s n 和)(n s en v P 插值得到起点n s gn ns khighest g s v r i i n 377.00⨯= (27)其中： h g i 为最高档传动比✧ 终点燃油消耗率n e g以末速度n e v 对应的发动机转速n e n 和)(n e en v P 插值得到n ge n n e kgh e v r i i n 377.00⨯= (28)3.2.2.6 累积燃油消耗量n t Q 00=t Qt g v P g v P Q n n n n n e e en s s en t ∆+⨯⨯⋅=))()((10001.367121γ (29)如果500<n t S ，则1+=n n 再次 计算，否则停止，并以n t Q 作为500Q 。
3.2.3 循环工况百公里燃油消耗量按照GB/T12545-1990，根据载货车总重量选择的标准试验循环工况号，并按要求工况计算燃油消耗量及行驶距离。
3.2.3.1 怠速工况的计算✧ 燃油消耗量：t g Q i e i = （ml ） ......(30) 其中：i e g 为怠速燃油消耗率t 为怠速工况时间（由标准工况决定）✧ 行驶距离0=i S （m ） ......(31) 3.2.3.2 匀速工况的计算✧ 燃油消耗量➢ 发动机功率 )36001076140(136a a a D tc u f G u A C P +⨯=η ➢ 发动机转速a kg c u r i i n 377.00=其中：k r ——车轮滚动半径➢ 由c P 、c n 根据万有特性插值得到燃油消耗率c e g ➢ 按下式计算燃油消耗量t g P Q c e c c γ1.367⨯= (32)其中：t 为匀速工况时间✧ 行驶距离 t u S ac 6.3=......(33) 其中：a u 为匀速工况的行驶速度 t 为匀速工况时间 3.2.3.3 加速工况的计算✧ 燃油消耗量：➢ 在加速初速度s v 和末速度e v 中均匀取50个点，记为i v➢ 按3.2.3.2中同样方法计算燃油消耗率，并按下式计算各速度下单位时间的燃油消耗：i i e i e t g v P g )(10001.3671γ⨯= (34)➢ 加速时间avt 6.3∆=∆ ......(35) 其中：a ——加速度➢ 燃油消耗量按下式计算∑∆=t g Q i t a (36)✧ 行驶距离avs ve S a 92.2522-= (37)其中：a 为加速度 3.2.3.4 减速工况计算✧ 燃油消耗量t g Q i e d = ......(38) 其中：i e g 为怠速燃油消耗率 t 为减速工况时间 ✧ 行驶距离'92.2522a v v S es d -= (39)其中：s v 为减速运动的初速度 e v 为减速运动的末速度 'a 为减速度。