确定一轻型货车的动力性能货车可装用4挡或5挡变速器,任选其中的一种进行整车性能计算：1绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图;2求汽车最高车速,最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率;3绘制汽车行驶加速度倒数曲线,用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h的车速－时间曲线,或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h的加速时间;轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式为式中,Tq为发动机转矩N m;n为发动机转速r/min;发动机的最低转速nmin =600r/min,最高转速nmax=4000r/min;装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径传动系机械效率ηt=滚动阻力系数f=空气阻力系数×迎风面积C D A=主减速器传动比i0=飞轮转动惯量 I f=m2二前轮转动惯量I w1=m2四后轮转动惯量I w2=m2质心至前轴距离满载 a=质心高满载 hg=解：Matlab程序：1 求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最高车速程序： n=600:10:4000;Tq=+n/1000n/1000.^2+n/1000.^n/1000.^4;m=3880;g=;nmin=600;nmax=4000;G=mg;ig= ;nT=;r=;f=;CDA=;i0=;L=;a=;hg=;If=;Iw1=;Iw2=;Ft1=Tqig1i0nT/r;Ft2=Tqig2i0nT/r;Ft3=Tqig3i0nT/r;Ft4=Tqig4i0nT/r;Ft5=Tqig5i0nT/r;ua1=rn/ig1/i0;ua2=rn/ig2/i0;ua3=rn/ig3/i0;ua4=rn/ig4/i0;ua5=rn/ig5/i0;ua=0:5:120;Ff=Gf;Fw=CDAua.^2/;Fz=Ff+Fw;plotua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua,Fz;title'驱动力-行驶阻力平衡图';xlabel'uakm/s';ylabel'FtN';gtext'Ft1',gtext'Ft2',gtext'Ft3',gtext'Ft4',gtext'Ft5',gtext'Ff+Fw'; zoom on;x,y=ginput1;zoom off;disp'汽车最高车速=';dispx;disp'km/h';汽车最高车速=km/h2求汽车最大爬坡度程序：n=600:10:4000;Tq=+n/1000n/1000.^2+n/1000.^n/1000.^4;m=3880;g=;nmin=600;nmax=4000;G=mg;ig= ;nT=;r=;f=;CDA=;i0=;L=;a=;hg=;If=;Iw1=;Iw2=;Ft1=Tqig1i0nT/r;ua1=rn/ig1/i0;Ff=Gf;Fw1=CDAua1.^2/;Fz1=Ff+Fw1;Fi1=Ft1-Fz1;Zoom on;imax=100tanasinmaxFi1/G;disp'汽车最大爬坡度=';dispimax;disp'%';汽车最大爬坡度=%3求最大爬坡度相应的附着率和求汽车行驶加速度倒数曲线程序：clearn=600:10:4000;Tq=+n/1000n/1000.^2+n/1000.^n/1000.^4;m=3880;g=;nmin=600;nmax=4000;G=mg;ig= ;nT=;r=;f=;CDA=;i0=;L=;a=;hg=;If=;Iw1=;Iw2=;Ft1=Tqig1i0nT/r;Ft2=Tqig2i0nT/r;Ft3=Tqig3i0nT/r;Ft4=Tqig4i0nT/r;Ft5=Tqig5i0nT/r;ua1=rn/ig1/i0;ua2=rn/ig2/i0;ua3=rn/ig3/i0;ua4=rn/ig4/i0;ua5=rn/ig5/i0;Fw1=CDAua1.^2/;Fw2=CDAua2.^2/;Fw3=CDAua3.^2/;Fw4=CDAua4.^2/;Fw5=CDAua5.^2/;Ff=Gf;deta1=1+Iw1+Iw2/mr^2+Ifig1^2i0^2nT/mr^2;deta2=1+Iw1+Iw2/mr^2+Ifig2^2i0^2nT/mr^2;deta3=1+Iw1+Iw2/mr^2+Ifig3^2i0^2nT/mr^2;deta4=1+Iw1+Iw2/mr^2+Ifig4^2i0^2nT/mr^2;deta5=1+Iw1+Iw2/mr^2+Ifig5^2i0^2nT/mr^2;a1=Ft1-Ff-Fw1/deta1m;ad1=1./a1;a2=Ft2-Ff-Fw2/deta2m;ad2=1./a2;a3=Ft3-Ff-Fw3/deta3m;ad3=1./a3;a4=Ft4-Ff-Fw4/deta4m;ad4=1./a4;a5=Ft5-Ff-Fw5/deta5m;ad5=1./a5;plotua1,ad1,ua2,ad2,ua3,ad3,ua4,ad4,ua5,ad5;axis0 99 0 10;title'汽车的加速度倒数曲线';xlabel'uakm/h';ylabel'1/a';gtext'1/a1';gtext'1/a2';gtext'1/a3';gtext'1/a4';gtext'1/a5'; a=maxa1;af=asinmaxFt1-Ff-Fw1/G;C=tanaf/a/L+hgtanaf/L;disp'假设后轮驱动,最大爬坡度相应的附着率=';dispC;假设后轮驱动,最大爬坡度相应的附着率=4 >>clearnT=;r=;f=;CDA=;i0=;If=;Iw1=;Iw2=;L=;a=;hg=;m=3880;g=;G=mg; ig= ;nmin=600;nmax=4000;u1=rnmin./ig/i0;u2=rnmax./ig/i0;deta=0ig;for i=1:5detai=1+Iw1+Iw2/mr^2+Ifigi^2i0^2nT/mr^2;endua=6::99;N=lengthua;n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0ua;delta=0ua; Ff=Gf;Fw=CDAua.^2/;for i=1:Nk=i;if uai<=u22n=uaiig2i0/r/;Tq=+n/1000n/1000^2+n/1000^n/1000^4;Ft=Tqig2i0nT/r;inv_ai=deta2m/Ft-Ff-Fwi;deltai=inv_ai/;elseif uai<=u23n=uaiig3i0/r/;Tq=+n/1000n/1000^2+n/1000^n/1000^4;Ft=Tqig3i0nT/r;inv_ai=deta3m/Ft-Ff-Fwi;deltai=inv_ai/;elseif uai<=u24n=uaiig4i0/r/;Tq=+n/1000n/1000^2+n/1000^n/1000^4;Ft=Tqig4i0nT/r;inv_ai=deta4m/Ft-Ff-Fwi;deltai=inv_ai/;elsen=uaiig5i0/r/;Tq=+n/1000n/1000^2+n/1000^n/1000^4;Ft=Tqig5i0nT/r;inv_ai=deta5m/Ft-Ff-Fwi;deltai=inv_ai/;enda=delta1:k;ti=suma;endplott,ua;axis0 80 0 100;title'汽车2档原地起步换挡加速时间曲线';xlabel'时间ts';ylabel'速度uakm/h';>> ginputans =所以汽车2档原地起步换挡加速行驶至70km/h 的加速时间约为已知货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性;负荷特性曲线的拟合公式为：44332210e e e e P B P B P B P B B b ++++=其中,b 为燃油消耗率g/kW h ；Pe 为发动机净功率kW ；拟合式中的系数随转速n 变化;怠速油耗s mL Q id /299.0=怠速转速400r/min;计算与绘制题中货车的1汽车功率平衡图;2最高档与次高档的等速百公里油耗曲线;或利用计算机求货车按JB3352-83规定的六工况循环行驶的百公里油耗;计算中确定燃油消耗值b 时,若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等,可由相邻转速的两根曲线用插值法求得;解：Matlab 程序：(1)汽车功率平衡图程序：clearn=600:10:4000;Tq=+n/1000n/1000.^2+n/1000.^n/1000.^4;m=3880;g=;G=mg;ig= ;nT=;r=;f=;CDA=;i0=;L=;a=;hg=;If=;Iw1=;Iw2=;ua1=rn/ig1/i0;ua2=rn/ig2/i0;ua3=rn/ig3/i0;ua4=rn/ig4/i0;ua5=rn/ig5/i0;Pe1=Tq.ig1i0.ua1./3600r;Pe2=Tq.ig2i0.ua2./3600r;Pe3=Tq.ig3i0.ua3./3600r;Pe4=Tq.ig4i0.ua4./3600r;Pe5=Tq.ig5i0.ua5./3600r;ua=0::119;Ff=Gf;Fw=CDAua.^2/;Pf=Ffua/3600;Pw=Fw.ua/3600;Pe0=Pf+Pw./nT;Pe=maxPe1;plotua1,Pe1,ua2,Pe2,ua3,Pe3,ua4,Pe4,ua5,Pe5,ua,Pe0,ua,Pe;axis0 119 0 100;title'汽车功率平衡图';xlabel'uakm/h';ylabel'Pekw';gtext'1',gtext'2',gtext'3',gtext'4',gtext'5',gtext'Pf+Pw/et',gt ext'Pe';2最高档与次高档的等速百公里油耗曲线程序：clearn=600:1:4000;m=3880;g=;G=mg;ig= ;nT=;r=;f=;CDA=;i0=;L=;a=;hg=;If=;Iw1=;Iw2=;n0=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;B00= ;B10= ;B20= ;B30= ;B40= ;B0=splinen0,B00,n;B1=splinen0,B10,n;B2=splinen0,B20,n;B3=splinen0,B30,n;B4=splinen0,B40,n;Ff=Gf;ua4=rn/ig4/i0;ua5=rn/ig5/i0;Fz4=Ff+CDAua4.^2/;Fz5=Ff+CDAua5.^2/;Pe4=Fz4.ua4./nT1000;Pe5=Fz5.ua5./nT1000;for i=1:1:3401b4i=B0i+B1iPe4i+B2iPe4i.^2+B3iPe4i.^3+B4iPe4i.^4; b5i=B0i+B1iPe5i+B2iPe5i.^2+B3iPe5i.^3+B4iPe5i.^4; endpg=;Q4=Pe4.b4./.ua4.pg;Q5=Pe5.b5./.ua5.pg;plotua4,Q4,ua5,Q5;axis0 100 10 30;title'最高档与次高档等速百公里油耗曲线';xlabel'uakm/h';ylabel'百公里油耗L/100km';gtext'4',gtext'5';i为、、、、时的燃油经济性—加速时改变题中轻型货车的主减速器传动比,做出i值对汽车性能的影响;间曲线,讨论不同解：Matlab程序：主程序：i0=,,,,; %输入主传动比的数据for i=1:1:5yi=jiasushijiani0i; %求加速时间endy;for i=1:1:5bi=youhaoi0i; %求对应i0的六工况百公里油耗endb;plotb,y,'+r'hold onb1=linspaceb1,b5,100;y1=splineb,y,b1; %三次样条插值plotb1,y1; %绘制燃油经济性-加速时间曲线title'燃油经济性—加速时间曲线';xlabel'百公里油耗L/100km';ylabel'加速时间s';gtext'i0=',gtext'i0=',gtext'i0=',gtext'i0=',gtext'i0=';子程序：1 function y=jiasushijiani0 %求加速时间的处理函数n1=linspace0,5000; %先求各个档位的驱动力nmax=4000;nmin=600;r=;yita=;CDA=;f=;G=3880;ig=,,,;%i0=for i=1:1:4 %i为档数uamaxi=chesunmax,r,igi,i0; %计算各个档位的最大速度与最小速度uamini=chesunmin,r,igi,i0;uai,:=linspaceuamini,uamaxi,100;ni,:=zhuansuuai,:,r,igi,i0; %计算各个档位的转速范围 Ttqi,:=zhuanjuni,:; %求出各档位的转矩范围 Fti,:=qudongliTtqi,:,igi,i0,yita,r; %求出驱动力Fi,:=fG+CDAuai,:.^2/; %求出滚动阻力和空气阻力的和deltai,:=1+++igi^2i0^2yita/3880r^2; %求转动质量换算系数ai,:=1./deltai,:.3880./Fti,:-Fi,:; %求出加速度F2i,:=Fti,:-Fi,:;end%下面分各个档位进行积分,求出加速时间temp11,:=ua2,:/;temp12,:=1./a2,:;n1=1;for j1=1:1:100if ua3,j1>maxua2,:&&ua3,j1<=70temp21,n1=ua3,j1/;temp22,n1=1./a3,j1;n1=n1+1;endendn2=1;for j1=1:1:100if ua4,j1>maxua3,:&&ua4,j1<=70;temp31,n2=ua4,j1/;temp32,n2=1./a4,j1;n2=n2+1;endendy=temp11,1temp12,1+qiujitemp11,:,temp12,:+qiujitemp21,:,temp22,:+qiuj itemp31,:,temp32,:;end2 function ua=chesun,r,ig,i0; %由转速计算车速ua=r.n/igi0;3 function n=zhuansuua,r,ig,i0; %求转速n=igi0.ua./r;end4 function y=zhuanjun; %求转矩函数y=+.n./1000.n./1000.^2+.n./1000.^.n./1000.^4;5 function y=qudongliTtq,ig,i0,yita,r; %求驱动力函数y=igi0yita.Ttq/r;end6 function p=qiujix0,y0 %求积分函数n0=sizex0;n=n02;x=linspacex01,x0n,200 ;y=splinex0,y0,x; %插值% figure;plotx,y;p=trapzx,y ;end7 %求不同i0下的六工况油耗function b=youhaoi0;global f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg B0 B1 B2 B3 B4 n %声明全局变量ig=,,,;r=;yita=;CDA=;f=;%i0=;G=3880;If=;Iw1=;Iw2=;m=3880; %汽车的基本参数设定n0=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;B00= ;B10= ;B20= ;B30= ;B40= ;n=600:1:4000;B0=splinen0,B00,n;B1=splinen0,B10,n;B2=splinen0,B20,n; %使用三次样条插值,保证曲线的光滑连续B3=splinen0,B30,n;B4=splinen0,B40,n;ua4=r.n./i0ig4; %求出发动机转速范围内对应的III、IV档车速F4=fG+CDAua4.^2/; %求出滚动阻力和空气阻力的和P_fw4=F4.ua4./yita1000; %求出阻力功率for i=1:1:3401 %用拟合公式求出各个燃油消耗率b4i=B0i+B1iP_fw4i+B2iP_fw4i^2+B3iP_fw4i^3+B4iP_fw4i^4;endpg=; %汽油的重度取Lua4_m=25,40,50; %匀速阶段的车速s_m=50,250,250; %每段匀速走过的距离b4_m=splineua4,b4,ua4_m; %插值得出对应速度的燃油消耗率F4_m=fG+CDAua4_m.^2/; %车速对应的阻力P_fw4_m=F4_m.ua4_m./yita1000; %发动机功率Q4_m=P_fw4_m.b4_m.s_m./102.ua4_m.pg ; Q4_a1=jiasu40,25,ig4,,ua4,i0; Q4_a2=jiasu50,40,ig4,,ua4,i0; Qid=;tid=;s=1075;Q_i=Qidtid; %求出减速阶段的燃油消耗量 Q4all=sumQ4_m+Q4_a1+Q4_a2+Q_i100/s; %IV 档六工况百公里燃油消耗量 b=Q4all;8加速阶段处理函数function q=jiasuumax,umin,ig,a,ua0,i0;global f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg B0 B1 B2 B3 B4 n; %i0 ; ua1=umin:1:umax; %把速度范围以1km/h 为间隔进行划分 delta=1+Iw1+Iw2/mr^2+Ifig^2i0^2yita/mr^2;P0=Gf.ua0./3600+CDA.ua0.^3/76140+deltam.ua0/3600a/yita; P=Gf.ua1/3600+CDA.ua1.^3/76140+deltam.ua1/3600a/yita; dt=1/a ; %速度每增加1km/h 所需要的时间for i=1:1:3401 %重新利用拟合公式求出b 与ua 的关系 b0i=B0i+B1iP0i+B2iP0i^2+B3iP0i^3+B4iP0i^4; endb1=interp1ua0,b0,ua1; %插值出各个速度节点的燃油消耗率 Qt=P.b1./.pg; %求出各个速度节点的燃油消耗率 i1=sizeQt; i=i12;Qt1=Qt2:i-1;q=Qt1+Qtidt./2+sumQt1dt; %求该加速阶段的燃油消耗量2）求行驶车速Ua ＝30km/h,在ϕ＝路面上车轮不抱死的制动距离;计算时取制动系反应时间'2τ＝,制动减速度上升时间''2τ＝;3）求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离s,制动系后部管路损坏时汽车的制动距离's ; 解：Matlab 程序： (1) 求利用附着系数曲线和制动效率曲线程序： cleark=4080;hgk=;Lk=;ak=;betak=;bk=Lk-ak;%空载时的参数 mm=9290;hgm=;Lm=;am=;betam=;bm=Lm-am;%满载时的参数 z=0::; figure1; fai=z;fai_fk=betakzLk./bk+zhgk;%空载时前轴的φffai_fm=betamzLm./bm+zhgm;%满载时前轴的φffai_rk=1-betakzLk./ak-zhgk;%空载时后轴的φrfai_rm=1-betamzLm./am-zhgm;%满载时后轴的φrplotz,fai_fk,'b--',z,fai_fm,'r',z,fai_rk,'b--',z,fai_rm,'r',z,fai,' k';title'利用附着系数与制动强度的关系曲线';xlabel'制动强度z/g';ylabel'利用附着系数φ';gtext'φr空载',gtext'φr满载',gtext'φ=z',gtext'φf空载',gtext'φf 满载';figure2;Efk=z./fai_fk100;%空载时前轴的制动效率Efm=z./fai_fm100;Erk=z./fai_rk100;Erm=z./fai_rm100;plotfai_fk,Efk,'b',fai_fm,Efm,'r',fai_rk,Erk,'b',fai_rm,Erm,'r'; axis0 1 0 100;title'前.后制动效率曲线';xlabel'附着系数φ';ylabel'制动效率%';gtext'Ef',gtext'Er',gtext'Er',gtext'满载',gtext'空载';(2)问和3问程序：clearmk=4080;hgk=;Lk=;ak=;betak=;bk=Lk-ak;%空载时的参数mm=9290;hgm=;Lm=;am=;betam=;bm=Lm-am;%满载时的参数z=0::1;fai_fk=betakzLk./bk+zhgk;%空载时前轴的φffai_fm=betamzLm./bm+zhgm;%满载时前轴的φffai_rk=1-betakzLk./ak-zhgk;%空载时后轴的φrfai_rm=1-betamzLm./am-zhgm;%满载时后轴的φrEfk=z./fai_fk100;%空载时前轴的制动效率Efm=z./fai_fm100;Erk=z./fai_rk100;Erm=z./fai_rm100;t1=;t2=;ua0=30;fai=;g=;ak1=Erk81gfai/100;am1=Erm81gfai/100;Sk1=t1+t2/2ua0/+ua0^2/ak1;%制动距离Sm1=t1+t2/2ua0/+ua0^2/am1;disp'空载时,汽车制动距离Sk1=';dispSk1;disp'满载时,汽车制动距离Sm1=';dispSm1;ak2=faigak/Lk+faihgk; am2=faigam/Lm+faihgm; ak3=faigbk/Lk-faihgk; am3=faigbm/Lk-faihgm;Sk2=t1+t2/2ua0/+ua0^2/ak2;%制动距离 Sm2=t1+t2/2ua0/+ua0^2/am2; Sk3=t1+t2/2ua0/+ua0^2/ak3; Sm3=t1+t2/2ua0/+ua0^2/am3;disp'空载时,前制动器损坏,汽车制动距离Sk2='; dispSk2;disp'满载时,前制动器损坏,汽车制动距离Sm2='; dispSm2;disp'空载时,后制动器损坏,汽车制动距离Sk3='; dispSk3;disp'满载时,后制动器损坏,汽车制动距离Sm3='; dispSm3;空载时,汽车制动距离Sk1=满载时,汽车制动距离Sm1=空载时,前制动器损坏,汽车制动距离Sk2=满载时,前制动器损坏,汽车制动距离Sm2=空载时,后制动器损坏,汽车制动距离Sk3=满载时,后制动器损坏,汽车制动距离Sm3=二自由度轿车模型的有关参数如下：总质量 m=绕Oz 轴转动惯量 23885m kg I z ⋅= 轴距 L= 质心至前轴距离 a= 质心至后轴距离 b=前轮总侧偏刚度 k 1=-62618N/rad 后轮总侧偏刚度 k 2=-110185N/rad 转向系总传动比 i=20 试求：1) 稳定性因数K 、特征车速u ch ; 2) 稳态横摆角速度增益曲线asr u -⎪⎭⎫δω、车速u=s 时的转向灵敏度sw rδω;3) 静态储备系数.,侧向加速度为时的前、后轮侧偏角绝对值之差21αα-与转弯半径的比值R/R 0R 0=15m;4) 车速u=s 时,瞬态响应的横摆角速度波动的固有圆频率0ω、阻尼比ζ、反应时间τ与峰值反应时间ε解：Matlab 程序： m=;Iz=3885;L=;a=;b=;k1=-62618;k2=-110185; i=20;g=;R0=15;u1=; K=ma/k2-b/k1/L^2; Uch=1/K^1/2;%特征车速disp'稳定性因数s^2/m^2K='; dispK;disp'特征车速m/sUch='; dispUch; u=0::30;S=u./L1+Ku.^2;%稳态横摆角速度增益 plotu,S;title'汽车稳态横摆角速度增益曲线'; xlabel'车速um/s';ylabel'稳态横摆角速度增益'; disp'u=s 时,转向灵敏度为'; dispS448;SM=k2/k1+k2-a/L; ay=g; A=KayL; B=L/R0; R=L/B-A;C=R/R0;%转弯半径比 disp'静态储备系数.='; dispSM;disp'侧向加速度为时前、后轮侧偏角绝对值之差rad a1-a2='; dispA;disp'侧向加速度为时转弯半径比值R/R0='; dispC;W0=L/u1k1k2/mIz1+Ku1^2^1/2;%固有圆频率D=-mk1a^2+k2b^2-Izk1+k2/2LmIzk1k21+Ku1^2^1/2;%阻尼比 t=atan1-D^2^1/2/-mu1aW0/Lk2-D/W01-D^2^1/2;%反应时间 E=atan1-D^2^1/2/D/W01-D^2^1/2+t;%峰值反应时间 disp'车速u=s 时的瞬态响应参数分别为：'; disp'横摆角速度波动的固有圆频率rad 为 '; dispW0;disp'阻尼比为'; dispD;disp'反应时间s 为'; dispt;disp'峰值反应时间s 为'; dispE;稳定性因数s^2/m^2K=特征车速m/sUch=u=s 时,转向灵敏度为静态储备系数.=侧向加速度为时前、后轮侧偏角绝对值之差rad a1-a2=侧向加速度为时转弯半径比值R/R0=车速u=s 时的瞬态响应参数分别为： 横摆角速度波动的固有圆频率rad 为阻尼比为反应时间s 为峰值反应时间s 为车身-车轮双质量系统参数：10,9,25.0,5.10====μγζHz f ;“人体-座椅”系统参数：25.0,3==s s Hz f ζ;车速s m u /20=,路面不平度系数()3801056.2m n G q -⨯=,参考空间频率n 0=;计算时频率步长Hz f 2.0=∆,计算频率点数180=N ;1) 计算并画出幅频特性q z /1、12/z z 、2/z q 和均方根值谱()f G z 1 、()f G z 2 、()f G a 谱图;进一步计算aw w a zz q L a 、、、、、σσσσ21 值 2) 改变“人体-座椅”系统参数：5.0~125.0,6~5.1==s s Hz f ζ;分析aw w L a 、值随s s f ζ、的变化;3) 分别改变车身-车轮双质量系统参数：5.0~125.0,3~25.00==ζHz f ,20~5,18~5.4==μγ;绘制GFd fd z /2σσσ、、 三个响应量均方根值随以上四个系统参数变化的曲线; 解：Matlab 程序 1问yps=;%阻尼比ζ gama=9;%刚度比γ mu=10;%质量比μfs=3;ypss=;g=;a0=10^-6;f0=; ua=20;Gqn0=10^-8;n0=;detaf=;N=180; f=detaf0:N;lamta=f/f0;lamtas=f/fs;Wf=0f;deta=1-lamta.^2.1+gama-1/mulamta.^2-1.^2+4yps^2lamta.^2.gama-1/mu+1la mta.^2.^2;z1_q=gamasqrt1-lamta.^2.^2+4yps^2lamta.^2./deta;z2_z1=sqrt1+4yps^2lamta.^2./1-lamta.^2.^2+4yps^2lamta.^2; p_z2=sqrt1+2ypsslamtas.^2./1-lamtas.^2.^2+2ypsslamtas.^2; z2_q=gamasqrt1+4yps^2lamta.^2./deta; p_q=p_z2.z2_q;jfg_Gqddf=4pi^2sqrtGqn0n0^2uaf; jfg_Gzdd1f=z1_q.jfg_Gqddf; jfg_Gzdd2f=z2_q.jfg_Gqddf; jfg_Gaf=p_q.jfg_Gqddf;sigmaqdd=sqrttrapzf,jfg_Gqddf.^2;%路面不平度加速度均方根值 sigmazdd1=sqrttrapzf,jfg_Gzdd1f.^2;%车轮加速度均方根值 sigmazdd2=sqrttrapzf,jfg_Gzdd2f.^2;%车身加速度均方根值 sigmaa=sqrttrapzf,jfg_Gaf.^2;%人体加速度均方根值 for i=1:N+1 if fi<=2 Wfi=; elseif fi<=4 Wfi=fi/4; elseif fi<= Wfi=1; elseWfi=fi; end endkk=Wf.^2.jfg_Gaf.^2;aw=sqrttrapzf,kk;%加权加速度均方根值 Law=20log10aw/a0;%加权振级disp'路面不平度加速度均方根值为';dispsigmaqdd; disp'车轮加速度均方根值为';dispsigmazdd1; disp'车身加速度均方根值为';dispsigmazdd2; disp'人体加速度均方根值为';dispsigmaa;disp'加权加速度均方根值为';dispaw;disp'加权振级';dispLaw;figure1plotf,z1_q,title'幅频特性|z1/q|, f=, ζ=,γ=9,μ=10',xlabel'激振频率f/Hz',ylabel'|z1/q|';figure2plotf,z2_z1,title'幅频特性|z2/z1|,f=, ζ=,γ=9,μ=10',xlabel'激振频率f/Hz',ylabel'|z2/z1|';figure3plotf,p_z2,title'幅频特性|p/z2|,fs=, ζs=',xlabel'激振频率f/Hz',ylabel'|p/z2|';figure4plotf,jfg_Gzdd1f,title'车轮加速度均方根值√Gz1f谱图',xlabel'激振频率f/Hz',ylabel'√Gz1f';figure5plotf,jfg_Gzdd2f,title'车身加速度均方根值√Gz2f谱图',xlabel'激振频率f/Hz',ylabel'√Gz2f';figure6plotf,jfg_Gaf,title'人体加速度均方根值√Gaf谱图',xlabel'激振频率f/Hz',ylabel'√Gaf';路面不平度加速度均方根值为车轮加速度均方根值为车身加速度均方根值为人体加速度均方根值为加权加速度均方根值为加权振级2问程序1：cleargama=9;%刚度比γmu=10;%质量比μf0=;g=;a0=10^-6;ua=20;Gqn0=10^-8;n0=;detaf=;N=180;f=detaf0:N;lamta=f/f0;Wf=0f;for i=1:N+1if fi<=2Wfi=;elseif fi<=4Wfi=fi/4;elseif fi<=Wfi=1;elseWfi=fi;endendfs=3;ypss=;ypss0=::;a=0ypss0;La=0ypss0;M=lengthypss0;for i=1:Myps=ypss0i;lamtas=f/fs;deta=1-lamta.^2.1+gama-1/mulamta.^2-1.^2+4yps^2lamta.^2.gama-1/mu+1la mta.^2.^2;p_z2=sqrt1+2ypsslamtas.^2./1-lamtas.^2.^2+2ypsslamtas.^2;z2_q=gamasqrt1+4yps^2lamta.^2./deta;p_q=p_z2.z2_q;jfg_Gqddf=4pi^2sqrtGqn0n0^2uaf;jfg_Gaf=p_q.jfg_Gqddf;kk=Wf.^2.jfg_Gaf.^2;awi=sqrttrapzf,kk;endLaw=20log10aw/a0;figure1plotypss0,aw;title'aw随ζs的变化',xlabel'“人体—座椅”系统的阻尼比ζs',ylabel'aw/ms^-2';figure2plotypss0,Law;title'Law随ζs的变化',xlabel'“人体—座椅”系统的阻尼比ζs',ylabel'Law/dB';程序2：clearyps=;%阻尼比ζgama=9;%刚度比γmu=10;%质量比μf0=;g=;a0=10^-6;ua=20;Gqn0=10^-8;n0=;detaf=;N=180;f=detaf0:N;lamta=f/f0;Wf=0f;for i=1:N+1if fi<=2Wfi=;elseif fi<=4Wfi=fi/4;elseif fi<=Wfi=1;elseWfi=fi;endendypss=;fs=::6;M=lengthfs;for i=1:Mfs0=fsi;lamtas=f/fs0;deta=1-lamta.^2.1+gama-1/mulamta.^2-1.^2+4yps^2lamta.^2.gama-1/mu+1la mta.^2.^2;p_z2=sqrt1+2ypsslamtas.^2./1-lamtas.^2.^2+2ypsslamtas.^2;z2_q=gamasqrt1+4yps^2lamta.^2./deta;p_q=p_z2.z2_q;jfg_Gqddf=4pi^2sqrtGqn0n0^2uaf;jfg_Gaf=p_q.jfg_Gqddf;kk=Wf.^2.jfg_Gaf.^2;awi=sqrttrapzf,kk;endLaw=20log10aw/a0;figure3plotfs,aw;title'aw随fs的变化',xlabel'“人体—座椅”系统的固有频率fs',ylabel'aw/ms^-2';figure4plotfs,Law;title'Law随fs的变化',xlabel'“人体—座椅”系统的固有频率fs',ylabel'Law/dB';3问程序1：clearfigure1fs=3;yps_s=;g=;ua=20;Gqn0=10^-8;n0=;detaf=;N=180;f0=;yps=;gama=9;mu=10;ff0=::3;sigmaz2=0ff0;sigmafd=0ff0;sigmaFd_G=0ff0;M=lengthff0;for i=1:Mf0=ff0i;f=detaf0:N;lamta=f/f0;lamtas=f/fs;deta=1-lamta.^2.1+gama-1/mulamta.^2-1.^2+4yps^2lamta.^2.gama-1/mu+1la mta.^2.^2;z2_qdot=2pifgama.sqrt1+4yps^2lamta.^2./deta;fd_qdot=gamalamta.^2./2pif+eps./sqrtdeta;Fd_Gqdot=2pifgama/g.sqrtlamta.^2/mu+1-1.^2+4yps^2lamta.^2./deta;Gq_dotf=4pi^2Gqn0n0^2ua;Gz2f=z2_qdot.^2Gq_dotf;Gfd_qf=fd_qdot.^2Gq_dotf;GFd_Gf=Fd_Gqdot.^2Gq_dotf;sigmaz2i=sqrttrapzf,Gz2f;sigmafdi=sqrttrapzf,Gfd_qf;sigmaFd_Gi=sqrttrapzf,GFd_Gf;if f0==sgmz2=sigmaz2i;sgmfd=sigmafdi;sgmFd_G=sigmaFd_Gi;endendsz2=20log10sigmaz2/sgmz2;sfd=20log10sigmafd/sgmfd;sFd_G=20log10sigmaFd_G/sgmFd_G;plotff0,sz2,'r-',ff0,sfd,'b-.',ff0,sFd_G,'k--';axis 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';程序2：clearfigure2fs=3;yps_s=;g=;ua=20;Gqn0=10^-8;n0=;detaf=;N=180;f0=;yps=;gama=9;mu=10;c= i=1:Myps=yps0i;f=detaf0:N;lamta=f/f0;lamtas=f/fs;deta=1-lamta.^2.1+gama-1/mulamta.^2-1.^2+4yps^2lamta.^2.gama-1/mu+1la mta.^2.^2;z2_qdot=2pifgama.sqrt1+4yps^2lamta.^2./deta;fd_qdot=gamalamta.^2./2pif+eps./sqrtdeta;Fd_Gqdot=2pifgama/g.sqrtlamta.^2/mu+1-1.^2+4yps^2lamta.^2./deta;Gq_dotf=4pi^2Gqn0n0^2ua;Gz2f=z2_qdot.^2Gq_dotf;Gfd_qf=fd_qdot.^2Gq_dotf;GFd_Gf=Fd_Gqdot.^2Gq_dotf;sigmaz2i=sqrttrapzf,Gz2f;sigmafdi=sqrttrapzf,Gfd_qf;sigmaFd_Gi=sqrttrapzf,GFd_Gf;if yps==sgmz2=sigmaz2i;sgmfd=sigmafdi;sgmFd_G=sigmaFd_Gi;endendsz2=20log10sigmaz2/sgmz2;sfd=20log10sigmafd/sgmfd;sFd_G=20log10sigmaFd_G/sgmFd_G;plotyps0,sz2,'r-',yps0,sfd,'b-.',yps0,sFd_G,'k--';axis -4 4;title'三个响应量均方根值随ζ变化的曲线',xlabel'车身部分阻尼比ζ',ylabel'σz2/dB,σfd/dB,σFd/G/dB';程序3：clearfigure3fs=3;yps_s=;g=;ua=20;Gqn0=10^-8;n0=;detaf=;N=180;f0=;yps=;mu=10;gama0=4::19;sigmaz2=0gama0;sigmafd=0gama0;sigmaFd_G=0gama0;M=lengthgama0;for i=1:Mgama=gama0i;f=detaf0:N;lamta=f/f0;lamtas=f/fs;deta=1-lamta.^2.1+gama-1/mulamta.^2-1.^2+4yps^2lamta.^2.gama-1/mu+1la mta.^2.^2;z2_qdot=2pifgama.sqrt1+4yps^2lamta.^2./deta;fd_qdot=gamalamta.^2./2pif+eps./sqrtdeta;Fd_Gqdot=2pifgama/g.sqrtlamta.^2/mu+1-1.^2+4yps^2lamta.^2./deta;Gq_dotf=4pi^2Gqn0n0^2ua;Gz2f=z2_qdot.^2Gq_dotf;Gfd_qf=fd_qdot.^2Gq_dotf;GFd_Gf=Fd_Gqdot.^2Gq_dotf;sigmaz2i=sqrttrapzf,Gz2f;sigmafdi=sqrttrapzf,Gfd_qf;sigmaFd_Gi=sqrttrapzf,GFd_Gf;if gama==9sgmz2=sigmaz2i;sgmfd=sigmafdi;sgmFd_G=sigmaFd_Gi;endendsz2=20log10sigmaz2/sgmz2;sfd=20log10sigmafd/sgmfd;sFd_G=20log10sigmaFd_G/sgmFd_G;plotgama0,sz2,'r-',gama0,sfd,'b-.',gama0,sFd_G,'k--';axis4 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';程序4：clearfigure4fs=3;yps_s=;g=;ua=20;Gqn0=10^-8;n0=;detaf=;N=180;f0=;yps=;gama=9;mu0=5::20;sigmaz2=0mu0;sigmafd=0mu0;sigmaFd_G=0mu0;M=lengthmu0;for i=1:Mmu=mu0i;f=detaf0:N;lamta=f/f0;lamtas=f/fs;deta=1-lamta.^2.1+gama-1/mulamta.^2-1.^2+4yps^2lamta.^2.gama-1/mu+1la mta.^2.^2;z2_qdot=2pifgama.sqrt1+4yps^2lamta.^2./deta;fd_qdot=gamalamta.^2./2pif+eps./sqrtdeta;Fd_Gqdot=2pifgama/g.sqrtlamta.^2/mu+1-1.^2+4yps^2lamta.^2./deta;Gq_dotf=4pi^2Gqn0n0^2ua;Gz2f=z2_qdot.^2Gq_dotf;Gfd_qf=fd_qdot.^2Gq_dotf;GFd_Gf=Fd_Gqdot.^2Gq_dotf;sigmaz2i=sqrttrapzf,Gz2f;sigmafdi=sqrttrapzf,Gfd_qf;sigmaFd_Gi=sqrttrapzf,GFd_Gf;if mu==10sgmz2=sigmaz2i;sgmfd=sigmafdi;sgmFd_G=sigmaFd_Gi;endendsz2=20log10sigmaz2/sgmz2;sfd=20log10sigmafd/sgmfd;sFd_G=20log10sigmaFd_G/sgmFd_G;plotmu0,sz2,'r-',mu0,sfd,'b-.',mu0,sFd_G,'k--';axis5 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';。
第一章 汽车的动力性1、 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、汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定，即：汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车能爬上的最大坡度。
最高车速是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶车速。
汽车的加速时间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。
汽车的上坡能力是用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大坡度表示的。
显然，最大爬坡度是指一档最大爬坡度。
3、汽车的驱动力：汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。
此时作用于驱动轮上的转矩t T 产生一对地面的圆周力0F ,地面对驱动轮的反作用力t F 即是驱动汽车的外力，此外力称为汽车的驱动力。
4、发动机的功率、转矩以及燃油消耗率与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，则此曲线为发动机特性曲线。
5、输入传动系的功率in P 经传动系传至驱动轮的过程中，为了克服传动系各部件中的摩擦，消耗了一部分功率T P ，传动系的机械效率为inT in T P P P -=η。
传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两大类。
机械损失是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失，液力损失指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。
液力损失与润滑油的品种、温度、箱体内的油面高度以及齿轮等旋转零件的转速有关。
6、自由半径：车轮处于无载时的半径。
静力半径：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
滚动半径：以车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系换算，则可求得车轮的滚动半径为：wr n S r π2=。
对汽车作动力学时，用静力半径，作运动学分析时，用滚动半径。
7、一般根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线a t u F -来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。
8、汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。
第二章 汽车的燃油经济性2.1“车开得慢，油门踩得小，就一定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”这两种说法对不对？ 答：不对。
由汽车百公里等速耗油量图，汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低，并不是在车速越低越省油。
由汽车等速百公里油耗算式（2-1）知，汽车油耗量不仅与发动机燃油消耗率有关，而且还与发动机功率以及车速有关，发动机省油时汽车不一定就省油。
2.2试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
答：为了最大限度提高汽车的动力性，要求无级变速器的传动比似的发动机在任何车速下都能发出最大功率。
为了提高汽车的燃油经济性，应该根据“最小燃油消耗特性”曲线确定无级变速器的调节特性。
二者的要求是不一致的，一般地，无级变速器的工作模式应该在加速阶段具有良好的动力性，在正常行驶状态具有较好的经济性。
2.3用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线，确定保证发动机在最经济状况下工作的“无级变速器调节特性”。
答：由发动机在各种转速下的负荷特性曲线的包络线即为发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线，如课本图2-9a 。
利用此图可以找出发动机提供一定功率时的最经济状况（转速与负荷）。
把各功率下最经济状况运转的转速与负荷率表明在外特性曲线上，便得到“最小燃油消耗特性”。
无级变速器的传动比i'与发动机转速n 及汽车行驶速度之间关系（0'0.377anri i u =），便可确定无级变速器的调节特性，具体方法参见课本P47。
2.4如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性？答：汽车底盘设计应该从合理匹配传动系传动比、缩减尺寸和减轻质量来提高燃油经济性。
2.5为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性？试举例说明。
答：在一定道路条件下和车速下，虽然发动机发出的功率相同，但传动比大时，后备功率越大，加速和爬坡能力越强，但发动机负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，传动比小时则相反。
