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绪论单元测试1.汽车的主要使用性能包括（）。
A:通过性B:燃油经济性C:动力性D:平顺性E:操纵稳定性F:制动性答案:ABCDEF2.汽车理论课程主要分析与汽车动力学有关的各主要使用性能。
（）A:对B:错答案:A3.汽车理论课程分析汽车及其部件的结构形式与结构参数对各使用性能的影响，阐述进行性能预测的基本实验方法。
（）A:对B:错答案:B4.现代汽车的发明者法国陆军工程师古诺。
（）A:错B:对答案:A5.汽车设计追求的是高性价比，需要平衡动力性和燃油经济性。
（）A:对B:错答案:A第一章测试1.最高车速是指在（）的路面上汽车所能达到的最高行驶车速。
A:水平B:任意C:良好D:水平良好答案:D2.当汽车由III挡换入IV挡行驶时，汽车能够产生的驱动力会（）。
A:不变B:增大C:减小D:减小或增大答案:C3.车轮滚动阻力的产生机制是（）。
A:迟滞损失B:附着条件C:侧偏现象D:滑水现象答案:A4.由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力称为（）。
A:摩擦阻力B:干扰阻力C:诱导阻力D:压力阻力答案:A5.道路阻力是由（）两种阻力合在一起的。
A:滚动阻力和加速阻力B:坡度阻力和滚动阻力C:坡度阻力和空气阻力D:滚动阻力和空气阻力答案:B6.汽车加速上坡行驶时，其行驶阻力包括（）。
A:空气阻力、坡度阻力、加速阻力B:滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力C:滚动阻力、空气阻力、坡度阻力D:滚动阻力、空气阻力、加速阻力答案:B7.汽车在向前加速的过程中，相对于汽车静止时，（）。
A:前轴地面法向反作用力变小，后轴地面法向反作用力变大B:前轴地面法向反作用力变小，后轴地面法向反作用力变小C:前轴地面法向反作用力变大，后轴地面法向反作用力变小D:前轴地面法向反作用力变大，后轴地面法向反作用力变大答案:A8.汽车在以下工况下，附着率较大的是（）。
A:中等车速水平行驶B:在低附着路面上高挡低速行驶C:中等车速高速挡下坡D:低速挡加速或上坡答案:D9.汽车行驶时，空气阻力所消耗的功率（）。
第六章作业：clear;clc;%初始化题干参数如下：f0=1.5;s=0.25;%阻尼比δgama=9;%刚度比γmu=10;%质量比μfs=3;ypss=0.25;g=9.8;ua=20;Gqn0=2.56*10^(-8);%路面不平度系数a0=10^(-6);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f=detaf*(0:N);lambda=f/f0;%车身频率比λlambdas=f/fs;%车轮频率比λW_f=0*f;deta=((1-lambda.^2).*(1+gama-1/mu*lambda.^2)-1).^2+4*s^2*lambda.^2.*(gama-(1/ mu+1)*lambda.^2).^2;z1_q=gama*sqrt(((1-lambda.^2).^2+4*s^2*lambda.^2)./deta); %幅频响应|z1/q|z2_z1=sqrt((1+4*s^2*lambda.^2)./((1-lambda.^2).^2+4*s^2*lambda.^2));%幅频响应|z2/z1|p_z2=sqrt((1+(2*ypss*lambdas).^2)./((1-lambdas.^2).^2+(2*ypss*lambdas).^2));%幅频响应|p/z2|z2_q=gama*sqrt((1+4*s^2*lambda.^2)./deta);p_q=p_z2.*z2_q; %幅频响应|z2/q|sqrt_Gq_f=4*pi^2*f*sqrt(Gqn0*n0^2*ua);sqrt_Gz1_f=z1_q.*sqrt_Gq_f;sqrt_Gz2_f=z2_q.*sqrt_Gq_f;sqrt_Ga_f=p_q.*sqrt_Gq_f;sigmaq=sqrt(trapz(f,sqrt_Gq_f.^2));%路面不平度加速度均方根值sigmaz1=sqrt(trapz(f,sqrt_Gz1_f.^2));%车轮加速度均方根值sigmaz2=sqrt(trapz(f,sqrt_Gz2_f.^2));%车身加速度均方根值sigma_a=sqrt(trapz(f,sqrt_Ga_f.^2));%人体加速度均方根值for i=1:(N+1)if f(i)<=2W_f(i)=0.5;elseif f(i)<=4W_f(i)=f(i)/4;elseif f(i)<=12.5W_f(i)=1;elseW_f(i)=12.5/f(i);endendaww=W_f.^2.*sqrt_Ga_f.^2;aww=sqrt(trapz(f,aww));%加权加速度均方根值Law1=20*log10(aww/a0);%加权振级disp('路面不平度加速度均方根值为');disp(sigmaq);disp('车轮加速度均方根值为');disp(sigmaz1);disp('车身加速度均方根值为');disp(sigmaz2);disp('人体加速度均方根值为');disp(sigma_a);disp('加权加速度均方根值为');disp(aww);disp('加权振级');disp(Law1);figure(1)plot(f,z1_q);title('幅频特性|z1/q|, (f=1.5Hz, δ=0.25,γ=9,μ=10)'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('|z1/q|');figure(2)plot(f,z2_z1);title('幅频特性|z2/z1|,(f=1.5Hz, δ=0.25,γ=9,μ=10)'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('|z2/z1|');figure(3)plot(f,p_z2);title('幅频特性|p/z2|,(fs=1.5Hz, δs=0.25)'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('|p/z2|'); figure(4)plot(f,sqrt_Gz1_f);title('车轮加速度均方根值√Gz1(f)谱图'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('√Gz1(f)'); figure(5)plot(f,sqrt_Gz2_f);title('车身加速度均方根值√Gz2(f)谱图'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('√Gz2(f)'); figure(6)plot(f,sqrt_Ga_f);title('人体加速度均方根值√Ga(f)谱图'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('√Ga(f)'); %第二问：ypss0=(0.125:0.005:0.5);a=0*ypss0;La=0*ypss0;M=length(ypss0);for i=1:Myps=ypss0(i);lambdas=f/fs;deta=((1-lambda.^2).*(1+gama-1/mu*lambda.^2)-1).^2+4*yps^2*lambda.^2.*(gama-(1/mu+1)*lambda.^2).^2;p_z2=sqrt((1+(2*ypss*lambdas).^2)./((1-lambdas.^2).^2+(2*ypss*lambdas).^2));z2_q=gama*sqrt((1+4*yps^2*lambda.^2)./deta);p_q=p_z2.*z2_q;jfg_Gqddf=4*pi^2*sqrt(Gqn0*n0^2*ua)*f;jfg_Gaf=p_q.*jfg_Gqddf;kk=W_f.^2.*jfg_Gaf.^2;aww(i)=sqrt(trapz(f,kk));endLaw1=20*log10(aww/a0);figure(7)plot(ypss0,aww);title('aw随δs的变化'),xlabel('“人体—座椅”系统的阻尼比δs'),ylabel('aw/m*s^-2');figure(8)plot(ypss0,Law1);title('Law随δs的变化'),xlabel('“人体—座椅”系统的阻尼比δs'),ylabel('Law/dB'); fs=1.5:0.025:6;k=length(fs);for i=1:kfs0=fs(i);lambdas1=f/fs0;deta=((1-lambda.^2).*(1+gama-1/mu*lambda.^2)-1).^2+4*yps^2*lambda.^2.*(gama-(1/mu+1)*lambda.^2).^2;p_z2=sqrt((1+(2*ypss*lambdas1).^2)./((1-lambdas1.^2).^2+(2*ypss*lambdas1).^2));z2_q=gama*sqrt((1+4*yps^2*lambda.^2)./deta);p_q=p_z2.*z2_q;jfg_Gqddf1=4*pi^2*sqrt(Gqn0*n0^2*ua)*f;jfg_Ga1f=p_q.*jfg_Gqddf1;kk1=W_f.^2.*jfg_Ga1f.^2;aww(i)=sqrt(trapz(f,kk1));endLaw2=20*log10(aww/a0);figure(9)plot(fs,aww);title('aw随fs的变化'),xlabel('“人体—座椅”系统的固有频率fs'),ylabel('aw/m*s^-2');figure(10)plot(fs,Law2);title('Law随fs的变化'),xlabel('“人体—座椅”系统的固有频率fs'),ylabel('Law/dB'); %第三问：%三个响应量均方根值随f0变化的曲线ff0=0.25:0.05:3;sigmaz2=0*ff0;sigmafd=0*ff0;sigmaFd_G=0*ff0;M=length(ff0);for i=1:Mf0=ff0(i);f=detaf*(0:N);lamta=f/f0;lamtas=f/fs;deta=((1-lamta.^2).*(1+gama-1/mu*lamta.^2)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2.*(gama-(1/m u+1)*lamta.^2).^2;z2_qdot=2*pi*f*gama.*sqrt((1+4*yps^2*lamta.^2)./deta);fd_qdot=gama*lamta.^2./(2*pi*f+eps)./sqrt(deta);Fd_Gqdot=2*pi*f*gama/g.*sqrt(((lamta.^2/(mu+1)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2)./deta);Gq_dotf=4*pi^2*Gqn0*n0^2*ua;Gz2f=(z2_qdot).^2*Gq_dotf;Gfd_qf=(fd_qdot).^2*Gq_dotf;GFd_Gf=(Fd_Gqdot).^2*Gq_dotf;sigmaz2(i)=sqrt(trapz(f,Gz2f));sigmafd(i)=sqrt(trapz(f,Gfd_qf));sigmaFd_G(i)=sqrt(trapz(f,GFd_Gf));if f0==1.5sgmz2=sigmaz2(i);sgmfd=sigmafd(i);sgmFd_G=sigmaFd_G(i);endendsz2=20*log10(sigmaz2/sgmz2);sfd=20*log10(sigmafd/sgmfd);sFd_G=20*log10(sigmaFd_G/sgmFd_G);plot(ff0,sz2,'r-',ff0,sfd,'b-.',ff0,sFd_G,'k--');l egend('σz2','σfd','σFd/G');gtext('σz2');gtext('σfd');gtext('σFd/G');axis([0.25 3 -25 15]);title('三个响应量均方根值随f0变化的曲线'),xlabel('车身部分固有频率f0/Hz'),ylabel('σz2/dB,σfd/dB,σFd/G/dB');%三个响应量均方根值随δ变化的曲线c=(0.5-0.125)/180;yps0=0.125:c:0.5;sigmaz2=0*yps0;sigmafd=0*yps0;sigmaFd_G=0*yps0;M=length(yps0);for i=1:Myps=yps0(i);f=detaf*(0:N);lamta=f/f0;lamtas=f/fs;deta=((1-lamta.^2).*(1+gama-1/mu*lamta.^2)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2.*(gama-(1/m u+1)*lamta.^2).^2;z2_qdot=2*pi*f*gama.*sqrt((1+4*yps^2*lamta.^2)./deta);fd_qdot=gama*lamta.^2./(2*pi*f+eps)./sqrt(deta);Fd_Gqdot=2*pi*f*gama/g.*sqrt(((lamta.^2/(mu+1)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2)./deta);Gq_dotf=4*pi^2*Gqn0*n0^2*ua;Gz2f=(z2_qdot).^2*Gq_dotf;Gfd_qf=(fd_qdot).^2*Gq_dotf;GFd_Gf=(Fd_Gqdot).^2*Gq_dotf;sigmaz2(i)=sqrt(trapz(f,Gz2f));sigmafd(i)=sqrt(trapz(f,Gfd_qf));sigmaFd_G(i)=sqrt(trapz(f,GFd_Gf));if yps==0.25sgmz2=sigmaz2(i);sgmfd=sigmafd(i);sgmFd_G=sigmaFd_G(i);endendsz2=20*log10(sigmaz2/sgmz2);sfd=20*log10(sigmafd/sgmfd);sFd_G=20*log10(sigmaFd_G/sgmFd_G);plot(yps0,sz2,'r-',yps0,sfd,'b-.',yps0,sFd_G,'k--');axis([0.125 0.5 -4 4]);title('三个响应量均方根值随δ变化的曲线'),xlabel('车身部分阻尼比δ'),ylabel('σz2/dB,σfd/dB,σFd/G/dB');legend('σz2','σfd','σFd/G');gtext('σz2');gtext('σfd');gtext('σFd/G');%三个响应量均方根值随γ变化的曲线gama0=4:0.1:19;sigmaz2=0*gama0;sigmafd=0*gama0;sigmaFd_G=0*gama0;M=length(gama0);for i=1:Mgama=gama0(i);f=detaf*(0:N);lamta=f/f0;lamtas=f/fs;deta=((1-lamta.^2).*(1+gama-1/mu*lamta.^2)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2.*(gama-(1/m u+1)*lamta.^2).^2;z2_qdot=2*pi*f*gama.*sqrt((1+4*yps^2*lamta.^2)./deta);fd_qdot=gama*lamta.^2./(2*pi*f+eps)./sqrt(deta);Fd_Gqdot=2*pi*f*gama/g.*sqrt(((lamta.^2/(mu+1)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2)./deta);Gq_dotf=4*pi^2*Gqn0*n0^2*ua;Gz2f=(z2_qdot).^2*Gq_dotf;Gfd_qf=(fd_qdot).^2*Gq_dotf;GFd_Gf=(Fd_Gqdot).^2*Gq_dotf;sigmaz2(i)=sqrt(trapz(f,Gz2f));sigmafd(i)=sqrt(trapz(f,Gfd_qf));sigmaFd_G(i)=sqrt(trapz(f,GFd_Gf));if gama==9sgmz2=sigmaz2(i);sgmfd=sigmafd(i);sgmFd_G=sigmaFd_G(i);endendsz2=20*log10(sigmaz2/sgmz2);sfd=20*log10(sigmafd/sgmfd);sFd_G=20*log10(sigmaFd_G/sgmFd_G);figure(13)plot(gama0,sz2,'r-',gama0,sfd,'b-.',gama0,sFd_G,'k--');axis([4 18 -5 6]);title('三个响应量均方根值随γ变化的曲线'),xlabel('悬架与轮胎的刚度比γ'),ylabel('σz2/dB,σfd/dB,σFd/G/dB');legend('σz2','σfd','σFd/G');gtext('σz2');gtext('σfd');gtext('σFd/G');mu0=5:0.1:20;sigmaz2=0*mu0;sigmafd=0*mu0;sigmaFd_G=0*mu0;M=length(mu0);for i=1:Mmu=mu0(i);f=detaf*(0:N);lamta=f/f0;lamtas=f/fs;deta=((1-lamta.^2).*(1+gama-1/mu*lamta.^2)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2.*(gama-(1/m u+1)*lamta.^2).^2;z2_qdot=2*pi*f*gama.*sqrt((1+4*yps^2*lamta.^2)./deta);fd_qdot=gama*lamta.^2./(2*pi*f+eps)./sqrt(deta);Fd_Gqdot=2*pi*f*gama/g.*sqrt(((lamta.^2/(mu+1)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2)./deta);Gq_dotf=4*pi^2*Gqn0*n0^2*ua;Gz2f=(z2_qdot).^2*Gq_dotf;Gfd_qf=(fd_qdot).^2*Gq_dotf;GFd_Gf=(Fd_Gqdot).^2*Gq_dotf;sigmaz2(i)=sqrt(trapz(f,Gz2f));sigmafd(i)=sqrt(trapz(f,Gfd_qf));sigmaFd_G(i)=sqrt(trapz(f,GFd_Gf));if mu==10sgmz2=sigmaz2(i);sgmfd=sigmafd(i);sgmFd_G=sigmaFd_G(i);endendsz2=20*log10(sigmaz2/sgmz2);sfd=20*log10(sigmafd/sgmfd);sFd_G=20*log10(sigmaFd_G/sgmFd_G);figure(14)plot(mu0,sz2,'r-',mu0,sfd,'b-.',mu0,sFd_G,'k--'); axis([5 20 -2 2]);title('三个响应量均方根值随μ变化的曲线'),xlabel('车身与车轮部分质量比μ'),ylabel('σz2/dB,σfd/dB,σFd/G/dB'); legend('σz2','σfd','σFd/G');gtext('σz2');gtext('σfd');gtext('σFd/G');计算结果：第一问结果：路面不平度加速度均方根值为0.3523车轮加速度均方根值为0.2391车身加速度均方根值为0.0168人体加速度均方根值为0.0161加权加速度均方根值为0.0100加权振级80.0291第二问的答案：第三问答案：。
绪论单元测试1.汽车理论主要是研究汽车使用性能和结构之间的关系，分析各使用性能的影响因素，为合理使用汽车、科学试验和正确设计汽车提供途径。
（）A:错B:对答案:B2.汽车设计追求的是最高性价比。
（）A:错B:对答案:B3.上高速公路前要检查胎压，在给定的胎压范围内，胎压适当高一些好。
（）A:对B:错答案:A4.大众汽车操纵稳定性比较差。
( ）A:对B:错答案:B第一章测试1.汽车加速上坡行驶时，其行驶阻力包括（）。
A:滚动阻力、空气阻力、加速阻力B:滚动阻力、空气阻力、坡度阻力C:滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力D:空气阻力、坡度阻力、加速阻力答案:C2.汽车行驶时的空气阻力包括（）。
A:摩擦阻力和干扰阻力B:摩擦阻力和形状阻力C:形状阻力和干扰阻力D:摩擦阻力和压力阻力答案:D3.汽车在松软路面上行驶的阻力有（）。
A:空气阻力B:滚动阻力C:坡度阻力D:加速阻力答案:ABC4.汽车能爬上的最大坡度是指（）。
A:Ⅱ挡最大爬坡度B:Ⅳ挡最大爬坡度C:Ⅰ挡最大爬坡度D:Ⅲ挡最大爬坡度答案:C5.汽车在水平路面上加速行驶时，发动机提供的功率包括（）。
A:滚动阻力、空气阻力所消耗的功率B:滚动阻力、空气阻力、加速阻力所消耗的功率C:滚动阻力、空气阻力、加速阻力所消耗的功率及传动系损失的功率D:滚动阻力、空气阻力、坡度阻力所消耗的功率答案:C6.在硬路面上滚动阻力产生的根本原因是轮胎与路面的摩擦。
（）A:错B:对答案:A7.变速器在不同挡位时，发动机的最大功率相同。
（）A:对B:错答案:A8.SUV配备的发动机排量普遍较大，但与配备相同发动机排量的轿车相比，最高车速要低。
（）A:对B:错答案:A9.汽车低挡的超车加速能力更强。
（）A:对B:错答案:A第二章测试1.通过排放尾气来测量燃油消耗量的依据是（）。
A:蛋心值原理B:碳平衡法C:氧平衡法D:体积守恒定律答案:B2.汽车减速行驶时，汽车的燃油消耗量近似等于（）。
第1章 汽车动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。
答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。
2）产生机理：由于轮胎内部摩擦，使得轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合，会产生能量损失，即弹性迟滞损失。
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力z F 相对于法线前移一个距离a , 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩a F T z f ⋅=阻碍车轮滚动。
3）作用形式：滚动阻力Wf F f =，r T F f f =（f 为滚动阻力系数）1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？ 答：滚动阻力系数与行驶车速、轮胎的结构、气压、驱动力、路面条件等有关。
1.7 答案：1） 对于F-F 型轿车：最大驱动力等于前轮附着力 ϕϕϕmg F F z %5.611===t1max F对于F-R 型轿车：最大驱动力等于后轮附着力ϕϕϕmg F F z %)7.551(2-===t2max F ϕ44.3%m g= t 2m ax t 1m a x F F > 显然F-F 型轿车总的附着力利用情况较好。
2）0.2=ϕ时N mg F F z 64.1928%5.611====ϕϕϕtmax F极限车速： 215.21a D w f U A C Gf F F +=+=tmax F h km /8.194U amax =极限爬坡度：max max sin cos ααG Gf F F i f +=+=tmax F即 max 2max sin *8.9*1600sin 1*02.0*8.9*1600αα+-=1928.64解出max sin α m a x m a xt a n α=i 极限加速度：dt dU mGf F F j f δ+=+=tmax F 解出0094.11600*102.0*8.9*160064.928max =-=-=1F tmax m Gf dt dU δ （2）同理可有：当7.0=ϕ时情况1.8答案：解：<1> 先求汽车质量换算系数 δ：22022111r i i I m r I m T g f w ηδ++=∑ 代入数据有：δ=1.4168根据发动机最大转矩实现的最大驱动力为： N r i i T F m tq t 36.659701max ===ηt1max F 应有的最大加速度为：dt du mδ=t1max F 91.2)dtdu (max =⇒ 此时N dt du m L h L b GF g z 27.6180)(max 1=-= 此时：6.01max 1>z t F F 不满足附着条件，将出现打滑现象，在加速过程中发动机扭矩不能否充分发挥。
第六章汽车的平顺性6.1设通过座椅支承面传至人体垂直加速度的谱密度为一白噪声，321.0)(-•=s m f G a 。
求在0.5~80Hz 频率范围内加权加速度均方根值w a 和加权振级aw L ，并由表6-2查出相应人的主观感受。
解8020.50.52412.5802220.5220.52412.5[()()]12.50.1(0.5) 1.434()16wa w f G f df f df df df df m s f -==⨯+++=•⎰⎰⎰⎰⎰)(123)10434.1lg(206dB L aw ==-，查表得，人的主观感受为很不舒服。
6.2设车速u=20m/s ，路面不平度系数3801056.2)(m n G q -⨯=，参考空间频率101.0-=m n 。
画出路面垂直位移，速度和加速度)(),(),(f G f G f G q q q &&&的谱图。
画图时要求用双对数坐标，选好坐标刻度值，并注明单位。
解：由公式282922002222872004224826223001()() 2.5610200.01/ 5.1410/()()(2)()40.512010 2.0210(/)()(2)()160.5120107.9810(/)qqq q q q G f G n n u f f m s f G f G n n u m s G f f G n n u f f m s ππππ------=⨯=⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯⨯=⨯&&&得到谱图如下：6.3设车身-车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率Hz f 20=。
它行驶在波长m 5=λ的水泥接缝路上，求引起车身部分共振时的车速)/(h km u a 。
该汽车车轮部分的固有频率Hz f t 10=，在砂石路上常用车速为h km /30。
问由于车轮部分共振时，车轮对路面作用的动载所形成的搓板路的波长=λ？解：引起车身部分共振时的车速：解：引起车身部分共振时的车速：02510(/)36(/)z u f m s km h λ==⨯==车轮对路面作用的动载所形成的搓路板的波长为：330100.833()360010at u mf λ⨯===⨯ 6.4设车身单质量系统的幅频q z /用双对数坐标表示时如习题图6所示。
第 五 章 汽车的操纵稳定性5．1一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176N ／rad 、外倾刚度为-7665N ／rad 。
若轿车向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为40。
设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响．试求由外倾角引起的前轮侧偏角。
答： 由题意：F Y =k α+k γγ=0 故由外倾角引起的前轮侧偏角： α=- k γγ/k=-7665⨯4/-50176=0.61105．2 6450轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。
试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线)。
答： 稳定性系数：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122k b k a L m K1k 、2k 变化，原来K ≤0,现在K>0,即变为不足转向。
5．3汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)？答： 汽车稳态响应有三种类型 ：中性转向、不足转向、过多转向。
几个表征稳态转向的参数：1．前后轮侧偏角绝对值之差(α1-α2);2. 转向半径的比R/R 0;3．静态储备系数S.M.彼此之间的关系见参考书公式（5-13）（5-16）（5-17）。
5．4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？答：方法：1.α1-α2 >0时为不足转向，α1-α2 =0时 为中性转向，α1-α2 <0时为过多转向；2. R/R0>1时为不足转向，R/R0=1时为中性转向，R/R0<1时为过多转向；3 .S.M.>0时为不足转向，S.M.=0时为中性转向，S.M.<0时为过多转向。
汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移使得 汽车质心至前后轴距离a 、b 发生变化，K 也发生变化。
5．5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？答：否，因转弯时车轮受到的侧偏力，轮胎产生侧偏现象，行驶阻力不一样。
第六章6.l 、设通过座椅支承面传至人体垂直加速度的谱密度为一白噪声，Ga ( f )=0.132m -⋅s 。
求在0.5～80H Z 频率范围加权加速度均方根值a w 和加权振级L aw ，并由表6-2查出相应人的主观感觉。
答：21805.02])()([df f G f W a a w ⎰⋅=805.125.1244225.05.121.011.041.0*5.0[dff df df f df ⎰⎰⎰⎰+⋅⋅+⋅⋅+⋅=28.24=⇒)(200a a Lg L waw=70.147)1028.24(206==-Lg查173P 图知：人的主观感觉为极不舒适。
6.2、设车速u =20m ／s ，路面不平度系380q 10*56.2)(G m n -=，参考空间频率n o =0.1-1m 。
画出路面垂直位移、速度和加速度)(G q f 、)(G q f 、)(G qf 的谱图。
画图时要求用双对数坐标，选好坐标刻度值，并注明单位。
解：228220q 20*1.0*10*56.2)()(G f f u n n G f q -==29110*12.5f-= 20*1.0*10*56.2*4)(4)(G 282202q -==ππu n n G f q-710*2.02=22842204q *1.0*10*56.2*16)(16)(G f uf n n G f q -==ππ 2-710*99.3f =画出图形为：6.3、设车身－车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率f o ＝2Hz 。
它行驶在波长λ=5m 的水泥接缝路上，求引起车身部分共振时的车速u n (km/h)。
该汽车车轮部分的固有频率f t =10Hz ，在砂石路上常用车速为30km/h 。
问由于车轮部分共振时，车轮对路面作用的动载所形成的搓板路的波长λ=?答：①当激振力等于车辆固有频率时，发生共振，所以发生共振时的车速为：2*5u 0a =⋅=f λs m /10=②搓板路的波长 ：m 65106.3/30==λ6.4、设车身单质量系统的幅频 |z ／q | 用双对数坐标表示时如习题图6所示。
汽车理论习题指导及参考答案(清华-修改4)(总53页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录第一章汽车的动力性............................. 错误!未定义书签。
第二章汽车的燃油经济性......................... 错误!未定义书签。
第三章汽车动力装置参数的选定................... 错误!未定义书签。
第四章汽车的制动性............................. 错误!未定义书签。
第五章汽车的操纵稳定性......................... 错误!未定义书签。
第六章汽车的平顺性............................. 错误!未定义书签。
第一章 汽车的动力性试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1) 弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，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。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
滚动阻力系数与哪些因素有关答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
汽车理论作业汽73 2007010806 许四聪6.5解：车身-车轮双质量系统参数：10925.05.10====μγζ、、、Hz f 。
“人体-座椅”系统参数：25.03==s s Hz f ζ、。
车速u=20m/s ，路面不平度系数3401056.2)(m n G q -⨯=，参考空间频率101.0-=m n 。
计算时频率步长Hz f 2.0=∆，计算频率点数N=180。
1) 计算并画出幅频特性2121///z p z z q z 、、和均方根值谱)(1f G z 、)(2f G z 、)(f G a 谱图，进一步计算q σ、1z σ、2z σ、a σ、w a 、aw L 值。
2) 改变“人体-座椅”系统参数：5.0~125.0,3~25.0==s s Hz f ζ，分析w a 、aw L值随s f 、s ζ的变化3) 分别改变车身-车轮双质量系统参数：Hz f 3~25.00=、5.0~125.0=ζ、18~5.4=γ、20~5=μ。
绘制2z σ、fd σ、G Fd /σ三个响应量均方根值随以上四个系统参数变化的曲线。
解:1）、公式21222214)1(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆+-=λζλq z ()()()212222122121z ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-+=ζλλζλz ()()()21222222121⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-+=s s s s s z p λζλλζ 其中()()()()()22020222020ω/ω1μ1γω/ωζ41ω/ωμ1γ1ω/ω1Δ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=由上面公式及给出的条件利用MATLAB能够绘制出要求的三个幅频特性图：syms x;x=0.1:0.1:100;a=1.5;b=0.25;c=10;d=9;e=x/a;f=((1-e.^2).*(1+d-1/c*e.^2)-1).^2+4*b^2*e.^2.*(d-(1/c+1)*e.^2).^2;y1=d*(((1-e.^2).^2+4*b^2*e.^2)./f).^0.5;loglog(x,y1)title('幅频特性│z1/q│');xlabel('激振频率f/Hz');ylabel('│z1/q│')syms x;x=0.1:0.1:100;a=1.5;b=0.25;c=10;d=9;e=x/a;f=((1-e.^2).*(1+d-1/c*e.^2)-1).^2+4*b^2*e.^2.*(d-(1/c+1)*e.^2).^2; y2=((1+4*b^2*e.^2)./((1-e.^2).^2+4*b^2*e.^2)).^0.5;>> loglog(x,y2)title('幅频特性│z2/z1│');xlabel('激振频率f/Hz');ylabel('│z2/z1│')syms x;x=0.1:0.1:100;a=3; b=0.25; c=10; d=9; e=x/a;y=((1+4*b^2*e.^2)./((1-e.^2).^2+4*b^2*e.^2)).^0.5; loglog(x,y)title('幅频特性│p/z2│'); xlabel('激振频率f/Hz'); ylabel('│p/z2│')~~()()(2/x q x q H jw H jw w p21/4z q fp2211//4z z z q f p22211///4p z z z z q f p由上面公式及给出的条件利用MATLAB 能够绘制出要求的三个均方根值谱图：syms x;x=0.1:0.1:100; a=1.5; b=0.25; c=10; d=9; e=x/a;f=((1-e.^2).*(1+d-1/c*e.^2)-1).^2+4*b^2*e.^2.*(d-(1/c+1)*e.^2).^2; g=0.1*20^0.5*2.56^0.5*0.01;y1=d*(((1-e.^2).^2+4*b^2*e.^2)./f).^0.5*4*pi^2*g.*x;loglog(x,y1)title('轮胎加速度均方根值特性');xlabel('激振频率f/Hz');ylabel('轮胎加速度均方根值')syms x;x=0.1:0.1:100;a=1.5;b=0.25;c=10;d=9;e=x/a;f=((1-e.^2).*(1+d-1/c*e.^2)-1).^2+4*b^2*e.^2.*(d-(1/c+1)*e.^2).^2; g=0.1*20^0.5*2.56^0.5*0.01;y1=d*(((1-e.^2).^2+4*b^2*e.^2)./f).^0.5*4*pi^2*g.*x;y2=((1+4*b^2*e.^2)./((1-e.^2).^2+4*b^2*e.^2)).^0.5.*y1;loglog(x,y2)title('车身加速度均方根值特性');xlabel('激振频率f/Hz');ylabel('车身加速度均方根值')syms x;x=0.1:0.1:100; a=1.5; b=0.25; c=10; d=9; e=x/a;f=((1-e.^2).*(1+d-1/c*e.^2)-1).^2+4*b^2*e.^2.*(d-(1/c+1)*e.^2).^2; g=0.1*20^0.5*2.56^0.5*0.01;y1=d*(((1-e.^2).^2+4*b^2*e.^2)./f).^0.5*4*pi^2*g.*x; y2=((1+4*b^2*e.^2)./((1-e.^2).^2+4*b^2*e.^2)).^0.5.*y1; a1=3; e1=x/a1;y=((1+4*b^2*e1.^2)./((1-e1.^2).^2+4*b^2*e1.^2)).^0.5; y3=y2.*y; loglog(x,y3)title('人体加速度均方根值特性'); xlabel('激振频率f/Hz');ylabel('人体加速度均方根值')计算：q σ、1z σ、2z σ、a σ、w a 、aw L s=0;for n=1:180; e=0.2*n; s=s+e^2; ends1=s*0.2;z=(16*pi^4*2.56*10^-4*0.01*20.*s1)^0.5 z =35.37472/3747.35s m q =σ a=1.5; b=0.25; c=10; d=9; s=0;for n=1:180; e=0.2*n/a;f=((1-e^2)*(1+d-1/c*e^2)-1)^2+4*b^2*e^2*(d-(1/c+1)*e^2)^2; s=s+d^2*(((1-e^2)^2+4*b^2*e^2)/f)*n^2; endz=(s*16*pi^4*2.56*1e-6*20*0.2^3)^0.5 z =23.922021/922.23s m z = σa=1.5; b=0.25; c=10; d=9; s=0;for n=1:180; e=0.2*n/a;f=((1-e^2)*(1+d-1/c*e^2)-1)^2+4*b^2*e^2*(d-(1/c+1)*e^2)^2;s=s+d^2*(((1-e^2)^2+4*b^2*e^2)/f)*((1+4*b^2*e^2)/((1-e^2)^2+4*b^2*e^2))*n^2; endz=(s*16*pi^4*2.56*1e-6*20*0.2^3)^0.5 z =1.678922/679.1s m z = σa=1.5; a1=3; b=0.25; c=10;d=9; s=0;for n=1:180; e=0.2*n/a; e1=0.2*n/a1;f=((1-e^2)*(1+d-1/c*e^2)-1)^2+4*b^2*e^2*(d-(1/c+1)*e^2)^2;s=s+((1+4*b^2*e1^2)/((1-e1^2)^2+4*b^2*e1^2))*d^2*(((1-e^2)^2+4*b^2*e^2)/f)*((1+4*b^2*e^2)/((1-e^2)^2+4*b^2*e^2))*n^2; endz=(s*16*pi^4*2.56*1e-6*20*0.2^3)^0.5 z =1.61422/6142.1s m a =σ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=ff f w k /5.1214/5.0)( )805.12()5.124()42()25.0(<<<<<<<<f f f f则加权加速度均方根值和加权震级为：21362.02)()(⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎰df f G f W a a w ，由MATLAB 积分可得2/04.1s m a w =2）、34.120)10/04.1lg(20)/lg(2060===-a a L w aw由图可以知道在1.5-2.2阶段a w随着f s的增加先上升后下降，之后随f s的增加持续上升。
Law的规律与aw相同。
clearf=0.2:0.2:36;i=0;for f10=1.5:0.1:6;i=i+1;c1=0.25;a1=f/(f10);pz2=[(1+(2*c1.*a1).^2)./((1-a1.^2).^2+(2*c1.*a1).^2)].^0.5;f0=1.5;c=0.25;u=10;r=9;a=f/(f0);b=[(1-a.^2).*(1+r-a.^2/u)-1].^2+4*c^2.*a.^2.*[r-(1/u+1).*a.^2].^2;z1q=r.*[((1-a.^2).^2+4*c^2.*a.^2)./b].^0.5;z2q=r.*[(1+4*c^2.*a.^2)./b].^0.5;zq=2*(pi)*f*r.*[(1+4*c^2.*a.^2)./b].^0.5;pq=pz2.*zq;Ga=2*(pi).*pq.*(2.56*10^-4*0.01*20).^0.5;w=0.5*(f>0.5&f<2)+f/4.*(f>2&f<4)+1*(f>4&f<12.5)+12.5./f.*(12.5<f&f<36); a=trapz(f,Ga.^2.*w.^2);aa(i)=a.^0.5;La(i)=20*log10(aa(i)/10^-6);endf10=1.5:0.1:6;plot(f10,aa)xlabel('fs/Hz')ylabel('aw/(m/s^2)')title('aw与fs的关系')f10=1.5:0.1:6;plot(f10,La)xlabel('fs/Hz')ylabel('Law')title('Law与fs的关系')同理得到两个关系图：a w随ζs的增大而一直减小，从减小a w的角度来说，ζs越大越好。
