汽车理论习题Matlab程序

1、可编辑1.3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Tq19.313 295.27（） 165.44（ ）2 40.874（ ）3 3.8445（）4q1000100010001000式中，Tq为发动机转矩（N?m）为

2、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0.367mf=0.013传动系机械效率邛=0.85滚动阻力系数空气阻力系数X迎风面积CDA=2.77mi0=5.83飞轮转动惯量If=0.218kg?m 2前轮转动惯量Iwi =1.798kg?m 2四后轮转动惯量Iw2 =3.598kg?m 2I档II档出档IV档V档四档变速器6.093.091.711.00-五档变速器5.562.7691.6441.000.793变速器传动比ig（数据如下表）轴距L=3.2

3、m质心至前轴距离（满载）a=1.974m质心高（满载）hg=0.9m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=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)A2+40.874*(n/1000)A3-3主减速器传动比可编辑可编辑.8445*(n/1000)A4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=5.56 2.769 1.644 1.000.793;nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.9

4、47;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0;ua=0:5:120;Ff=G*f;Fw=CDA*uaA2/21.15;Fz=Ff

5、+Fw;plot(ua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua,Fz);title( 驱动力 -行驶阻力平衡图);xlabel(ua(km/s);ylabel(Ft(N);gtext(Ft1),gtext(Ft2),gtext(Ft3),gtext(Ft4),gtext(Ft5),gtext(Ff+Fw);zoom on;x,y=ginput(1);zoom off;disp( 汽车最高车速=);disp(x);disp(km/h);汽车最高车速=99.3006km/h(2)求汽车最大爬坡度程序：n=600:10:4000;Tq=-19.313+295.

6、27*(n/1000)-165.44*(n/1000)A2+40.874*(n/1000)A3-3.8445*(n/1000)A4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;1.00ig=5.562.7691.6440.793;nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;Ff=G*f;Fw1=CDA*ua1A2/21.15;Fz1=Ff+

7、Fw1;Fi1=Ft1-Fz1;Zoom on;imax=100*tan(asin(max(Fi1/G);disp( 汽车最大爬坡度=);disp(imax);disp(%);汽车最大爬坡度=35.2197%(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：clear n=600:10:4000;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)A2+40.874*(n/1000)A3-3.8445*(n/1000)A4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=5.562.7691.6441.000.793

8、;nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;ua5=0.377*r

9、*n/ig(5)/i0;Fw1=CDA*ua1A2/21.15;Fw2=CDA*ua2 A2/21.15;Fw3=CDA*ua3 A2/21.15;Fw4=CDA*ua4 A2/21.15;Fw5=CDA*ua5 A2/21.15;Ff=G*f;deta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*ig(1)A2*i0A2*nT)/(m*rA2);deta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*ig(2)A2*i0A2*nT)/(m*rA2);deta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*ig(3)A2*i0A2*nT)/(m*rA2);deta4=1+(Iw1

10、+Iw2)/(m*rA2)+(If*ig(4)A2*i0A2*nT)/(m*rA2);deta5=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*ig(5)A2*i0A2*nT)/(m*rA2);a1=(Ft1-Ff-Fw1)/(deta1*m);ad1=1./a1;a2=(Ft2-Ff-Fw2)/(deta2*m);ad2=1./a2;a3=(Ft3-Ff-Fw3)/(deta3*m);ad3=1./a3;a4=(Ft4-Ff-Fw4)/(deta4*m);ad4=1./a4;a5=(Ft5-Ff-Fw5)/(deta5*m);ad5=1./a5;plot(ua1,ad1,ua2,ad2,u

11、a3,ad3,ua4,ad4,ua5,ad5);axis(0 99 0 10);title( 汽车的加速度倒数曲线);xlabel(ua(km/h);ylabel(1/a);gtext(1/a1);gtext(1/a2);gtext(1/a3);gtext(1/a4);gtext(1/a5);a=max(a1);af=asin(max(Ft1-Ff-Fw1)/G);C=tan(af)/(a/L+hg*tan(af)/L);disp( 假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率=);disp(C);假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率=0.421910(4) clear nT=0.85;r=0.367

12、;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;m=3880;g=9.8;G=m*g; ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793;nmin=600;nmax=4000;u1=0.377*r*nmin./ig/i0;u2=0.377*r*nmax./ig/i0;deta=0*ig;for i=1:5deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+(If*(ig(i)A2*i0A2*nT)/(m*rA2);endua=6:0.01:99;N=length(ua);n=

13、0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;Ff=G*f;Fw=CDA*ua.A2/21.15;for i=1:Nk=i;if ua(i)=u2(2)n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)A2+40.874*(n/1000)A3-3.8445*(n/1000)A4;Ft=Tq*ig(2)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(2)*m)/(Ft-Ff-Fw(i);delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;elseif ua(i)=u2(3)n=ua(i

14、)*(ig(3)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)A2+40.874*(n/1000)A3-3.8445*(n/1000)A4;Ft=Tq*ig(3)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i);delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;elseif ua(i) ginputans =25.822370.073725.746770.0737所以汽车2档原地起步换挡加速行驶至70km/h的加速时间约为益比en座因2.7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

15、曲线的拟合公式 2_ _ 3_ _ 4为：b B。BR B?Pe &R B4R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Qid 0.299mL/s （怠速转速400r/min ）。计算与绘制题1.3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

16、=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)A2+40.874*(n/1000)A3-3.8445*(n/1000)A4;m=3880;g=9.8;G=m*g;ig=5.562.7691.644 1.00 0.793;nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;ua4=0.377*r*n

17、/ig(4)/i0;ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0;Pe1=Tq.*ig(1)*i0.*ua1./(3600*r);Pe2=Tq.*ig(2)*i0.*ua2./(3600*r);Pe3=Tq.*ig(3)*i0.*ua3./(3600*r);Pe4=Tq.*ig(4)*i0.*ua4./(3600*r);Pe5=Tq.*ig(5)*i0.*ua5./(3600*r);ua=0:0.35:119;Ff=G*f;Fw=CDA*uaA2/21.15;Pf=Ff*ua/3600;Pw=Fw.*ua/3600;Pe0=(Pf+Pw)./nT;Pe=max(Pe1);plot(ua1,Pe

18、1,ua2,Pe2,ua3,Pe3,ua4,Pe4,ua5,Pe5,ua,Pe0,ua,Pe);axis(0 119 0 100);title（ 汽车功率平衡图）;xlabel(ua(km/h);ylabel(Pe(kw);gtext(T),gtext(2),gtext(3),gtext(4),gtext(5),gtext(Pf+Pw)/et), gtext(Pe);(2)最高档与次高档的等速百公里油耗曲线程序:clear n=600:1:4000;m=3880;g=9.8;G=m*g;ig=5.562.7691.6441.00 0.793;nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CD

19、A=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;n0=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;B00=1326.81354.7 1284.4 1122.9 1141.0 1051.2 1233.91129.7;B10=-416.46 -303.98 -189.75 -121.59 -98.893 -73.714 -84.478 -45.291;B20=72.37936.657 14.524 7.0035 4.4763 2.8593 2.97880.71113;B30=-5.8

20、629-2.0553 -0.51184 -0.18517 -0.091077 -0.05138-0.047449 -0.00075215;B40=0.177680.0430720.00681640.00185550.000689060.00035032 0.00028230 -0.000038568;B0=spline(n0,B00,n);B1=spline(n0,B10,n);B2=spline(n0,B20,n);B3=spline(n0,B30,n);B4=spline(n0,B40,n);Ff=G*f;ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;ua5=0.377*r*n/ig(5)

21、/i0;Fz4=Ff+CDA*(ua4 A2)/21.15;Fz5=Ff+CDA*(ua5 A2)/21.15;Pe4=Fz4.*ua4./(nT*3.6*1000);Pe5=Fz5.*ua5./(nT*3.6*1000);for i=1:1:3401b4(i)=B0(i)+B1(i)*Pe4(i)+B2(i)*Pe4(i).A2+B3(i)*Pe4(i).A3+B4(i)*Pe4(i).A4;b5(i)=B0(i)+B1(i)*Pe5(i)+B2(i)*Pe5(i).A2+B3(i)*Pe5(i).A3+B4(i)*Pe5(i).A4;endpg=7.0;Q4=Pe4.*b4./(1.02.

22、*ua4.*pg);Q5=Pe5.*b5./(1.02.*ua5.*pg);plot(ua4,Q4,ua5,Q5);axis(0 100 10 30);title(最高档与次高档等速百公里油耗曲线);xlabel(ua(km/h);ylabel(百公里油耗(L/100km );gtext(4),gtext(5);最高档与次高档等速百公里油耗曲线302621624Z2201S161412W1020 3D 405060708090100u 凯km/h)3.1改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比， 做出i0为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性一加速时间曲线，讨论不同M值

23、对汽车性能的影响。解： Matlab 程序：主程序：i0=5.17,5.43,5.83,6.17,6.33; % 输入主传动比的数据for i=1:1:5y(i)=jiasushijian(i0(i); % 求加速时间endy;for i=1:1:5b(i)=youhao(i0(i); % 求对应i0的六工况百公里油耗endb;plot(b,y,+r)hold onb1=linspace(b(1),b(5),100);y1=spline(b,y,b1);%三次样条插值plot(b1,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/

24、100km);ylabel( 加速时间s);gtext(i0=5.17),gtext(i0=5.43),gtext(i0=5.83),gtext(i0=6.17),gtext(i0=6.33);子程序：function y=jiasushijian(i0) % 求加速时间的处理函数n1=linspace(0,5000); % 先求各个档位的驱动力nmax=4000;nmin=600;r=0.367;yita=0.85;CDA=2.77;f=0.013;G=(3880)*9.8;ig=6.09,3.09,1.71,1.00;%i0=5.83% 计算各个档位的最大速度for i=1:1:4%i 为

25、档数uamax(i)=chesu(nmax,r,ig(i),i0);与最小速度uamin(i)=chesu(nmin,r,ig(i),i0);ua(i,:)=linspace(uamin(i),uamax(i),100);n(i,:)=zhuansu(ua(i,:),r,ig(i),i0);%计算各个档位的转速范围Ttq(i,:)=zhuanju(n(i,:);%求出各档位的转矩范Ft(i,:)=qudongli(Ttq(i,:),ig(i),i0,yita,r);% 求出驱动力F(i,:尸f*G+CDA*(ua(i,:)A2)/21.15;% 求出滚动阻力和空气阻力的和delta(i,:)=

26、1+(1.798+3.598+0.218*(ig(i)A2)*(i0A2)*yita)/(3880*rA2);%求转动质量换算系数a(i,:)=1./(delta(i,:).*3880./(Ft(i,:)-F(i,:); % 求出加速度F2(i,:)=Ft(i,:)-F(i,:);end%下面分各个档位进行积分，求出加速时间temp1(1,:)=ua(2,:)/3.6;temp1(2,:)=1./a(2,:);n1=1;for j1=1:1:100if ua(3,j1)max(ua(2,:)&ua(3,j1)max(ua(3,:)&ua(4,j1)=70;temp3(1,n2)=ua(4,j1

27、)/3.6;temp3(2,n2)=1./a(4,j1);n2=n2+1;endendy=temp1(1,1)*temp1(2,1)+qiuji(temp1(1,:),temp1(2,:)+qiuji(temp2(1,:),te mp2(2,:)+qiuji(temp3(1,:),temp3(2,:);endfunction ua=chesu(n,r,ig,i0); %由转速计算车速ua=0.377*r.*n/(ig*i0);function n=zhuansu(ua,r,ig,i0); % 求转速n=ig*i0.*ua./(0.377*r);endfunction y=zhuanju(n);

28、% 求转矩函数y=-19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000)A2+40.874.*(n./1000)A3-3.8445.*(n./1000)A4;function y=qudongli(Ttq,ig,i0,yita,r); %求驱动力函数y=(ig*i0*yita.*Ttq)/r;endfunction p=qiuji(x0,y0)%求积分函数n0=size(x0);n=n0(2);x=linspace(x0(1),x0(n),200);y=spline(x0,y0,x);%插值% figure;plot(x,y);p=trapz(x,y)end%

29、求不同 i0 下的六工况油耗function b=youhao(i0);global f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg B0 B1 B2 B3 B4 n%声明全局变量ig=6.09,3.09,1.71,1.00;r=0.367;yita=0.85;CDA=2.77;f=0.013;%i0=5.83;G=(3880)*9.8;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=3880;%汽车的基本参数设定n0=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;B00=1326.8 1354.7 1284.4 1122.9 114

30、1.0 1051.2 1233.9 1129.7;B10=-416.46 -303.98 -189.75 -121.59 -98.893 -73.714 -84.478 -45.291;B20=72.379 36.657 14.524 7.0035 4.4763 2.8593 2.9788 0.71113;B30=-5.8629 -2.0553 -0.51184 -0.18517 -0.091077 -0.05138 -0.047449 -0.00075215;B40=0.17768 0.043072 0.0068164 0.0018555 0.00068906 0.00035032 0.00

31、028230 -0.000038568;n=600:1:4000;B0=spline(n0,B00,n);B1=spline(n0,B10,n);B2=spline(n0,B20,n);% 使用三次样条插值，保证曲线的光滑连续B3=spline(n0,B30,n);B4=spline(n0,B40,n);ua4=0.377*r.*n./(i0*ig(4);%求出发动机转速范围内对应的III、IV档车速F4=f*G+CDA*(ua4 A2)/21.15;%求出滚动阻力和空气阻力的和P_fw4=F4.*ua4./(yita*3.6*1000);% 求出阻力功率for i=1:1:3401% 用拟合

32、公式求出各个燃油消耗率b4(i)=B0(i)+B1(i)*P_fw4(i)+B2(i)*(P_fw4(i)A2+B3(i)*(P_fw4(i)A3+B4(i)*(P_fw4(i)A4;endpg=7.06;%汽油的重度取7.06N/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=spline(ua4,b4,ua4_m);% 插值得出对应速度的燃油消耗率F4_m=f*G+CDA*(ua4_m.A2)/21.15;%车速对应的阻力P_fw4_m=F4_m.*ua4_m./(yita*3.6*1000);%发动机功率Q4_m=P_fw4

33、_m.*b4_m.*s_m./(102.*ua4_m.*pg) ;Q4_a1=jiasu(40,25,ig(4),0.25,ua4,i0);Q4_a2=jiasu(50,40,ig(4),0.2,ua4,i0);Qid=0.299;tid=19.3;s=1075;Q_i=Qid*tid;%求出减速阶段的燃油消耗量Q4all=(sum(Q4_m)+Q4_a1+Q4_a2+Q_i)*100/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=jiasu(umax,umin,ig,a,ua0,i0);global f G CDA yita m r If I

34、w1 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)/(m*rA2)+(If*igA2*i0A2*yita)/(m*rA2);P0=(G*f.*ua0./3600+CDA*ua0 A3/76140+(delta*m.*ua0/3600)*a)/yita;P=(G*f.*ua1/3600+CDA.*ua1A3/76140+(delta*m.*ua1/3600)*a)/yita;dt=1/(3.6*a) ;% 速度每增加1km/h 所需要的时间for i=1:1:3401%重新利

35、用拟合公式求出b与ua的关系b0(i)=B0(i)+B1(i)*P0(i)+B2(i)*(P0(i)A2+B3(i)*(P0(i)A3+B4(i)*(P0(i)A4;endb1=interp1(ua0,b0,ua1);%插值出各个速度节点的燃油消耗率Qt=P.*b1./(367.1.*pg);%求出各个速度节点的燃油消耗率i1=size(Qt);i=i1(2);% 求该加速阶段的燃油消耗量Qt1=Qt(2:i-1);q=(Qt(1)+Qt(i)*dt./2+sum(Qt1)*dt;燃油经济性一加速时间曲线2827.327.S27427227出826626/2622613,3 13.4 13.5

36、 13.6 13.7 13.8 13.91414.1142 1J.3百公里油耗Q100km)4.3 中型货车装有前后制动器分开的双管路制动系，其有关参数如下:载荷质量（kg ）质心高hg/m轴距L/m质心至前轴距离a/m制动力分配系数3空载40800.8453.9502.1000.3892901.1703.9502.9500.381）计算并绘制利用附着系数曲线和制动效率曲线2）求行驶车速 Ua = 30km/h ,在 =0.80路面上车轮不抱死的制动距离。计算时取制动系反应时间2 = 0.02s ,制动减速度上升时间2 = 0.02s。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

37、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=0.845;Lk=3.950;ak=2.10;betak=0.38;bk=Lk-ak;% 空载时的参数mm=9290;hgm=1.170;Lm=3.950;am=2.950;betam=0.38;bm=Lm-am;%满载时的参数z=0:0.01:1.0;figure(1);fai=z;fai_fk=betak*z*Lk./(bk+z*hgk);% 空载时前轴的小 ffai_fm=betam*z*Lm./(bm+z*hgm);%满载时前轴的小 ffai_rk=(1-b

38、etak)*z*Lk./(ak-z*hgk);%空载时后轴的小 rfai_rm=(1-betam)*z*Lm./(am-z*hgm);%满载时后轴的小 rplot(z,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(利用附着系数小)；gtext(仃(空载),gtext(满载),gtext(6=z),gtext(空载),gtext(小f(满载)；figure(2);Efk=z./fai_fk*100;% 空载时前轴的制动效率Efm=z./f

39、ai_fm*100;Erk=z./fai_rk*100;Erm=z./fai_rm*100;plot(fai_fk,Efk,b,fai_fm,Efm,r,fai_rk,Erk,b,fai_rm,Erm,r);axis(0 1 0 100);title( 前 .后制动效率曲线);xlabel(附着系数小);ylabel( 制动效率%);gtext(Ef),gtext(Er),gtext(Er),gtext( 满载 ),gtext( 空载 );利用附着系数与制动强度的关系曲线0.10 20 30.40 60.607 D.S 0.91制动强度g)，林南翘及限H长O 0Q 6 4 2 O 口 口2,S

40、E 4,21* 1前.后制动效率曲线0.1020.304050.S0.7080.91附着系数中 -J OOOOOOOOQOO 0 9 6 7 6 5 4 3 2 1(2)问和(3)问程序:clear mk=4080;hgk=0.845;Lk=3.950;ak=2.10;betak=0.38;bk=Lk-ak;%空载时的参数mm=9290;hgm=1.170;Lm=3.950;am=2.950;betam=0.38;bm=Lm-am;% 满载时的参数z=0:0.01:1;fai_fk=betak*z*Lk./(bk+z*hgk);% 空载时前轴的小 ffai_fm=betam*z*Lm./(bm

41、+z*hgm);%满载时前轴的小 ffai_rk=(1-betak)*z*Lk./(ak-z*hgk);% 空载时后轴的 小 rfai_rm=(1-betam)*z*Lm./(am-z*hgm);%满载时后轴的小 rEfk=z./fai_fk*100;% 空载时前轴的制动效率Efm=z./fai_fm*100;Erk=z./fai_rk*100;Erm=z./fai_rm*100;t1=0.02;t2=0.02;ua0=30;fai=0.80;g=9.8;ak1=Erk(81)*g*fai/100;am1=Erm(81)*g*fai/100;Sk1=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A

42、2/(25.92*ak1);%Sm1=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A2/(25.92*am1);disp( 空载时，汽车制动距离Sk1=);disp(Sk1);disp( 满载时，汽车制动距离Sm1=);disp(Sm1);ak2=fai*g*ak/(Lk+fai*hgk);am2=fai*g*am/(Lm+fai*hgm);ak3=fai*g*bk/(Lk-fai*hgk);am3=fai*g*bm/(Lk-fai*hgm);Sk2=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A2/(25.92*ak2);%Sm2=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A2/(25.92*a

43、m2);Sk3=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A2/(25.92*ak3);Sm3=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A2/(25.92*am3);disp( 空载时，前制动器损坏，汽车制动距离disp(Sk2);制动距离制动距离Sk2=);Sm2=);disp( 满载时，前制动器损坏，汽车制动距离disp(Sm2);Sk3=);Sm3=);disp( 空载时，后制动器损坏，汽车制动距离disp(Sk3);disp( 满载时，后制动器损坏，汽车制动距离disp(Sm3); TOC o 1-5 h z 空载时，汽车制动距离Sk1=7.8668满载时，汽车制动距离Sm1=5.6

44、354空载时，前制动器损坏，汽车制动距离Sk2=10.0061满载时，前制动器损坏，汽车制动距离Sm2=7.5854可编辑1) 稳定性因数 K、特征车速Uch。可编辑空载时，后制动器损坏，汽车制动距离Sk3=8.0879满载时，后制动器损坏，汽车制动距离Sm3=13.59865.11 二自由度轿车模型的有关参数如下：总质量m=1818.2kg绕 Oz 轴转动惯量I z 3885kg m2轴距L=3.048m质心至前轴距离a=1.463m质心至后轴距离b=1.585m前轮总侧偏刚度k1=-62618N/rad后轮总侧偏刚度k2=-110185N/rad转向系总传动比i=20试求：稳态横摆角速度增

45、益曲线Ua、车速u=22.35m/s时的转向灵敏度ssw静态储备系数S.M.,侧向加速度为0.4g时的前、后轮侧偏角绝对值之差12与转弯半径的比值 R/Ro(Ro=15m)。车速u=30.56m/s 时，瞬态响应的横摆角速度波动的固有(圆)频率 、阻尼比、反应时间与峰值反应时间解：Matlab程序：m=1818.2;Iz=3885;L=3.048;a=1.463;b=1.585;k1=-62618;k2=-110185;i=20;g=9.8;R0=15;u1=30.56;K=m*(a/k2-b/k1)/LA2;Uch=(1/K)A(1/2);%特征车速disp(稳定性因数(sA2/mA2)K=

46、);disp(K)；disp(特征车速(m/s)Uch=);disp(Uch);u=0:0.05:30;S=u./(L*(1+K*u.A2);%稳态横摆角速度增益plot(u,S); TOC o 1-5 h z title（ 汽车稳态横摆角速度增益曲线）;xlabel( 车速 u(m/s);ylabel( 稳态横摆角速度增益);disp(u=22.35m/s 时，转向灵敏度为);disp(S(448);SM=k2/(k1+k2)-a/L;ay=0.4*g;A=K*ay*L;B=L/R0;R=L/(B-A);C=R/R0;% 转弯半径比disp( 静态储备系数S.M.=);disp(SM);di

47、sp( 侧向加速度为0.4g 时前、后轮侧偏角绝对值之差(rad) a1-a2=);disp(A);disp( 侧向加速度为0.4g 时转弯半径比值R/R0=);disp(C);固有（圆）频率W0=L/u1*(k1*k2/(m*Iz)*(1+K*u1A2)A(1/2);%D=(-m*(k1*aA2+k2*bA2)-Iz*(k1+k2)/(2*L*(m*Iz*k1*k2*(1+K*u1A2)A(1/2);% 阻尼比 TOC o 1-5 h z t=atan(1-DA2)A(1/2)/(-m*u1*a*W0/(L*k2)-D)/(W0*(1-DA2)A(1/2);%反应时间E=atan(1-DA2

48、)A(1/2)/D)/(W0*(1-DA2)A(1/2)+t;%峰值反应时间disp( 车速 u=30.56m/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 );disp(W0);disp( 阻尼比为);disp(D);disp(反应时间(s)为)；disp(t);disp(峰值反应时间 为)；disp(E);稳定性因数(sA2/mA2)K= 0.0024特征车速(m/s)Uch= 20.6053u=22.35m/s 时，转向灵敏度为 3.3690静态储备系数S.M.=0.1576侧向加速度为0.4g 时前、后轮侧偏角绝对值之差(rad) a1-a

49、2=0.0281侧向加速度为0.4g 时转弯半径比值R/R0=1.1608车速 u=30.56m/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5.5758阻尼比为0.5892反应时间为0.1811峰值反应时间（s）为0.3899U51015202530车速ug与汽车稳态横摆角速度增益曲就3.532出21.510.606.5车身-车轮双质量系统参数：f0 1.5Hz,0.25,9,10。“人体-座椅”系统参数：fs 3Hz, s 0.25。车速u 20m/s ,路面不平度系数Gq n02.56 10 8m3,参考空间频率 n0=0.lm-1。q计算时频率步长f 0

50、.2Hz,计算频率点数 N 180。1）计算并画出幅频特性z1/q、 z2 / z1、 q/z2和均方根值谱 vGz1 f 、，Gz2 f、VGa f 谱图。进一步计算q、z1、z2、a、aw、Law 值2）改变“人体-座椅”系统参数：fs 1.56Hz, s 0.125 0.5。分析aw、Law 值随fs、s的变化。3）分别改变车身-车轮双质量系统参数：f0 0.25 3Hz, 0.125 0.5,4.5 18,520。 绘制z2fdFd /G 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=0.25;% 阻尼比工gama=9;%刚度比丫mu=10;%

51、质量比nfs=3;ypss=0.25;g=9.8;a0=10A(-6);f0=1.5;ua=20;Gqn0=2.56*10A(-8);n0=01detaf=0.2;N=180;f=detaf*0:N;lamta=f/f0;lamtas=f/fs;Wf=0*f;deta=(1-lamta.A2).*(1+gama-1/mu*lamta.A2)-1).A2+4*ypsA2*lamta.A2 .*(gama-(1/mu+1)*lamta.A2).A2;z1_q=gama*sqrt(1-lamta.A2).A2+4*ypsA2*lamta.A2)./deta);z2_z1=sqrt(1+4*ypsA2

52、*lamta.A2)./(1-lamta.A2).A2+4*ypsA2*lamta.A2) );p_z2=sqrt(1+(2*ypss*lamtas).A2)./(1-lamtas.A2).A2+(2*ypss*lamtas).2);z2_q=gama*sqrt(1+4*ypsA2*lamta.A2)./deta);p_q=p_z2.*z2_q;jfg_Gqddf=4*piA2*sqrt(Gqn0*n0A2*ua)*f;jfg_Gzdd1f=z1_q.*jfg_Gqddf;jfg_Gzdd2f=z2_q.*jfg_Gqddf;jfg_Gaf=p_q.*jfg_Gqddf;sigmaqdd=sq

53、rt(trapz(f,jfg_Gqddf.A2);%路面不平度加速度均方根值sigmazdd1=sqrt(trapz(f,jfg_Gzdd1f.A2);%车轮加速度均方根值sigmazdd2=sqrt(trapz(f,jfg_Gzdd2f.A2);%车身加速度均方根值sigmaa=sqrt(trapz(f,jfg_Gaf.A2);% 人体加速度均方根值for i=1:(N+1)if f(i)=2Wf(i)=0.5;elseif f(i)=4Wf(i)=f(i)/4;elseif f(i)=12.5Wf(i)=1;endelseendWf(i)=12.5/f(i);kk=WfA2.*jfg_Ga

54、fA2;aw=sqrt(trapz(f,kk);% 加权加速度均方根值Law=20*log10(aw/a0);% 加权振级disp( 路面不平度加速度均方根值为);disp(sigmaqdd);disp( 车轮加速度均方根值为);disp(sigmazdd1);disp( 车身加速度均方根值为);disp(sigmazdd2);disp( 人体加速度均方根值为);disp(sigmaa);disp( 加权加速度均方根值为);disp(aw);disp( 加权振级);disp(Law);figure(1)plot(f,z1_q),title(幅频特性 |z1/q|, (f=1.5Hz,行0.25

55、, 丫=9, N=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,k0.25, 丫=9, =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,t；s=0.25),xlabel(激振频率f/Hz),ylabel(|p/z2|);figure(4)plot(f,jfg_Gzdd1f),title(车轮加速度均方根伯V Gz1谱图),xlabe

56、l(激振频率f/Hz),ylabel(vGz1(f);figure(5)plot(f,jfg_Gzdd2f),title(车身加速度均方根值，Gz2(f)谱图),xlabel(激振频率f/Hz),ylabel(vGz2(f);figure(6)plot(f,jfg_Gaf),title( 人体加速度均方根值VGa(f)谱图),xlabel(激振频率 f/Hz),ylabel(vGa(f);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幅频特性IWK |.

57、(1=1.6H2. ?O.25,v=9,p=1O0车轮加速度均方根值4Gzi (f)谙图车身加速度均方根值4G硒f）谙图程序 1 ：cleargama=9;%刚度比丫mu=10;%质量比nf0=1.5;g=9.8;a0=10A(-6);ua=20;Gqn0=2.56*10A(-8);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f=detaf*0:N;lamta=f/f0;Wf=0*f;for i=1:(N+1)if f(i)=2Wf(i)=0.5;elseif f(i)=4Wf(i)=f(i)/4;elseif f(i)=12.5Wf(i)=1;elseWf(i)=12.5/f(i);end

58、end fs=3;ypss=0.25;ypss0=0.125:0.005:0.5;a=0*ypss0;La=0*ypss0;M=length(ypss0);for i=1:Myps=ypss0(i);lamtas=f/fs;deta=(1-lamta.A2).*(1+gama-1/mu*lamta.A2)-1).A2+4*ypsA2*lamta.A2.*(gama-(1/mu+1)*lamta.A2).A2;p_z2=sqrt(1+(2*ypss*lamtas).A2)./(1-lamtas.A2).A2+(2*ypss*lamtas).2);z2_q=gama*sqrt(1+4*ypsA2*

59、lamta.A2)./deta);p_q=p_z2.*z2_q;jfg_Gqddf=4*piA2*sqrt(Gqn0*n0A2*ua)*f;jfg_Gaf=p_q.*jfg_Gqddf;kk=Wf.A2.*jfg_Gaf.A2;aw(i)=sqrt(trapz(f,kk);endLaw=20*log10(aw/a0);figure(1)plot(ypss0,aw);title(aw 随色的变化),xlabel(人体一座椅”系统的阻尼比1s),ylabel(aw/m*sA-2);figure(2) plot(ypss0,Law);title(Law 随第的变化),xlabel( 人体一座椅”系统

60、的阻尼比 &),ylabel(Law/dB);825人体一座椅噪境的阻尼比重程序2 :clearyps=0.25;% 阻尼比(gama=9;%刚度比丫mu=10;%质量比nf0=1.5;g=9.8;a0=10A(-6);ua=20;Gqn0=2.56*10A(-8);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f=detaf*0:N;lamta=f/f0;Wf=0*f;for i=1:(N+1)if f(i)=2Wf(i)=0.5;elseif f(i)=4Wf(i)=f(i)/4;elseif f(i)=12.5Wf(i)=1;elseWf(i)=12.5/f(i);endendypss=