版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
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0.367m传动系机械效率ηt=0.85滚动阻力系数f=0.013空气阻力系数×迎风面积CDA=2.77m主减速器传动比i0=5.83飞轮转动惯量If=0.218kg•m2二前轮转动惯量Iw1=1.798kg•m2四后轮转动惯量Iw2=3.598kg•m2变速器传动比ig(数据如下表)Ⅰ档Ⅱ档Ⅲ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轴距L=3.2m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).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=[5.562.7691.6441.000.793];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;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*ua.^2/21.15;Fz=Ff+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');zoomon;[x,y]=ginput(1);zoomoff;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+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=[5.562.7691.6441.000.793];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*ua1.^2/21.15;Fz1=Ff+Fw1;Fi1=Ft1-Fz1;Zoomon;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:clearn=[600:10:4000];Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=[5.562.7691.6441.000.793];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;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;Fw1=CDA*ua1.^2/21.15;Fw2=CDA*ua2.^2/21.15;Fw3=CDA*ua3.^2/21.15;Fw4=CDA*ua4.^2/21.15;Fw5=CDA*ua5.^2/21.15;Ff=G*f;deta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(1)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);deta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(2)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);deta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(3)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);deta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(4)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);deta5=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(5)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);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,ua3,ad3,ua4,ad4,ua5,ad5);axis([099010]);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=0.4219(4)>>clearnT=0.85;r=0.367;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=[5.562.7691.6441.000.793];nmin=600;nmax=4000;u1=0.377*r*nmin./ig/i0;u2=0.377*r*nmax./ig/i0;deta=0*ig;fori=1:5deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)/(m*r^2);endua=[6:0.01:99];N=length(ua);n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;Ff=G*f;Fw=CDA*ua.^2/21.15;fori=1:Nk=i;ifua(i)<=u2(2)n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4;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;elseifua(i)<=u2(3)n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4;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;elseifua(i)<=u2(4)n=ua(i)*(ig(4)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4;Ft=Tq*ig(4)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(4)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;elsen=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4;Ft=Tq*ig(5)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(5)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;enda=delta(1:k);t(i)=sum(a);endplot(t,ua);axis([0800100]);title('汽车2档原地起步换挡加速时间曲线');xlabel('时间t〔s〕');ylabel('速度ua〔km/h〕');>>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25.8s2.7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: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〔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,假设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:汽车功率平衡图程序:clearn=[600:10:4000];Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;m=3880;g=9.8;G=m*g;ig=[5.562.7691.6441.000.793];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/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*ua.^2/21.15;Pf=Ff*ua/3600;Pw=Fw.*ua/3600;Pe0=(Pf+Pw)./nT;Pe=max(Pe1);plot(ua1,Pe1,ua2,Pe2,ua3,Pe3,ua4,Pe4,ua5,Pe5,ua,Pe0,ua,Pe);axis([01190100]);title('汽车功率平衡图');xlabel('ua(km/h)');ylabel('Pe(kw)');gtext('1'),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:clearn=600:1:4000;m=3880;g=9.8;G=m*g;ig=[5.562.7691.6441.000.793];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;n0=[8151207161420122603300634033804];B00=[1326.81354.71284.41122.91141.01051.21233.91129.7];B10=[-416.46-303.98-189.75-121.59-98.893-73.714-84.478-45.291];B20=[72.37936.65714.5247.00354.47632.85932.97880.71113];B30=[-5.8629-2.0553-0.51184-0.18517-0.091077-0.05138-0.047449-0.00075215];B40=[0.177680.0430720.00681640.00185550.000689060.000350320.00028230-0.000038568];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)/i0;Fz4=Ff+CDA*(ua4.^2)/21.15;Fz5=Ff+CDA*(ua5.^2)/21.15;Pe4=Fz4.*ua4./(nT*3.6*1000);Pe5=Fz5.*ua5./(nT*3.6*1000);fori=1:1:3401b4(i)=B0(i)+B1(i)*Pe4(i)+B2(i)*Pe4(i).^2+B3(i)*Pe4(i).^3+B4(i)*Pe4(i).^4;b5(i)=B0(i)+B1(i)*Pe5(i)+B2(i)*Pe5(i).^2+B3(i)*Pe5(i).^3+B4(i)*Pe5(i).^4;endpg=7.0;Q4=Pe4.*b4./(1.02.*ua4.*pg);Q5=Pe5.*b5./(1.02.*ua5.*pg);plot(ua4,Q4,ua5,Q5);axis([01001030]);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');3.1改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比,做出为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性—加速时间曲线,讨论不同值对汽车性能的影响。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fori=1:1:5y(i)=jiasushijian(i0(i));%求加速时间endy;fori=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')holdonb1=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/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:(1)functiony=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=5.83fori=1:1:4%i为档数uamax(i)=chesu(nmax,r,ig(i),i0);%计算各个档位的最大速度与最小速度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围Ft(i,:)=qudongli(Ttq(i,:),ig(i),i0,yita,r);%求出驱动力F(i,:)=f*G+CDA*(ua(i,:).^2)/21.15;%求出滚动阻力和空气阻力的和delta(i,:)=1+(1.798+3.598+0.218*(ig(i)^2)*(i0^2)*yita)/(3880*r^2);%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;forj1=1:1:100ifua(3,j1)>max(ua(2,:))&&ua(3,j1)<=70temp2(1,n1)=ua(3,j1)/3.6;temp2(2,n1)=1./a(3,j1);n1=n1+1;endendn2=1;forj1=1:1:100ifua(4,j1)>max(ua(3,:))&&ua(4,j1)<=70;temp3(1,n2)=ua(4,j1)/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,:),temp2(2,:))+qiuji(temp3(1,:),temp3(2,:));end(2)functionua=chesu(n,r,ig,i0);%由转速计算车速ua=0.377*r.*n/(ig*i0);(3)functionn=zhuansu(ua,r,ig,i0);%求转速n=ig*i0.*ua./(0.377*r);end(4)functiony=zhuanju(n);%求转矩函数y=-19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4;(5)functiony=qudongli(Ttq,ig,i0,yita,r);%求驱动力函数y=(ig*i0*yita.*Ttq)/r;end(6)functionp=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(7)%求不同i0下的六工况油耗functionb=youhao(i0);globalfGCDAyitamrIfIw1Iw2pgB0B1B2B3B4n%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;%汽车的根本参数设定n0=[8151207161420122603300634033804];B00=[1326.81354.71284.41122.91141.01051.21233.91129.7];B10=[-416.46-303.98-189.75-121.59-98.893-73.714-84.478-45.291];B20=[72.37936.65714.5247.00354.47632.85932.97880.71113];B30=[-5.8629-2.0553-0.51184-0.18517-0.091077-0.05138-0.047449-0.00075215];B40=[0.177680.0430720.00681640.00185550.000689060.000350320.00028230-0.000038568];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.^2)/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fori=1:1:3401%用拟合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))^2+B3(i)*(P_fw4(i))^3+B4(i)*(P_fw4(i))^4;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.^2)/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_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functionq=jiasu(umax,umin,ig,a,ua0,i0);globalfGCDAyitamrIfIw1Iw2pgB0B1B2B3B4n;%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*r^2)+(If*ig^2*i0^2*yita)/(m*r^2);P0=(G*f.*ua0./3600+CDA.*ua0.^3/76140+(delta*m.*ua0/3600)*a)/yita;P=(G*f.*ua1/3600+CDA.*ua1.^3/76140+(delta*m.*ua1/3600)*a)/yita;dt=1/(3.6*a);%速度每增加1km/h所需要的时间fori=1:1:3401%重新利用拟合公式求出b与ua的关系b0(i)=B0(i)+B1(i)*P0(i)+B2(i)*(P0(i))^2+B3(i)*(P0(i))^3+B4(i)*(P0(i))^4;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);Qt1=Qt(2:i-1);q=(Qt(1)+Qt(i))*dt./2+sum(Qt1)*dt;%求该加速阶段的燃油消耗量4.3一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β空载40800.8453.9502.1000.38满载92901.1703.9502.9500.38计算并绘制利用附着系数曲线和制动效率曲线求行驶车速Ua=30km/h,在=0.80路面上车轮不抱死的制动距离。计算时取制动系反响时间=0.02s,制动减速度上升时间=0.02s。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。解:Matlab程序: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φffai_fm=betam*z*Lm./(bm+z*hgm);%满载时前轴的φffai_rk=(1-betak)*z*Lk./(ak-z*hgk);%空载时后轴的φrfai_rm=(1-betam)*z*Lm./(am-z*hgm);%满载时后轴的φrplot(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φ');gtext('φr(空载)'),gtext('φr(满载)'),gtext('φ=z'),gtext('φf(空载)'),gtext('φf(满载)');figure(2);Efk=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;plot(fai_fk,Efk,'b',fai_fm,Efm,'r',fai_rk,Erk,'b',fai_rm,Erm,'r');axis([010100]);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');问和(3)问程序:clearmk=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φffai_fm=betam*z*Lm./(bm+z*hgm);%满载时前轴的φffai_rk=(1-betak)*z*Lk./(ak-z*hgk);%空载时后轴的φrfai_rm=(1-betam)*z*Lm./(am-z*hgm);%满载时后轴的φrEfk=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+ua0^2/(25.92*ak1);%制动距离Sm1=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0^2/(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+ua0^2/(25.92*ak2);%制动距离Sm2=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0^2/(25.92*am2);Sk3=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0^2/(25.92*ak3);Sm3=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0^2/(25.92*am3);disp('空载时,前制动器损坏,汽车制动距离Sk2=');disp(Sk2);disp('满载时,前制动器损坏,汽车制动距离Sm2=');disp(Sm2);disp('空载时,后制动器损坏,汽车制动距离Sk3=');disp(Sk3);disp('满载时,后制动器损坏,汽车制动距离Sm3=');disp(Sm3);空载时,汽车制动距离Sk1=7.8668满载时,汽车制动距离Sm1=5.6354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=1818.2绕Oz轴转动惯量轴距L=3.048质心至前轴距离a=1.463质心至后轴距离b=1.585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:稳定性因数K、特征车速uch。稳态横摆角速度增益曲线、车速u=22.35m/s时的转向灵敏度。静态储藏系数S.M.,侧向加速度为0.4g时的前、后轮侧偏角绝对值之差与转弯半径的比值R/R0(R0=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、反响时间与峰值反响时间解: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)/L^2;Uch=(1/K)^(1/2);%特征车速disp('稳定性因数(s^2/m^2)K=');disp(K);disp('特征车速(m/s)Uch=');disp(Uch);u=0:0.05:30;S=u./(L*(1+K*u.^2));%稳态横摆角速度增益plot(u,S);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('静态储藏系数S.M.=');disp(SM);disp('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);W0=L/u1*(k1*k2/(m*Iz)*(1+K*u1^2))^(1/2);%固有〔圆〕频率D=(-m*(k1*a^2+k2*b^2)-Iz*(k1+k2))/(2*L*(m*Iz*k1*k2*(1+K*u1^2))^(1/2));%阻尼比t=atan((1-D^2)^(1/2)/(-m*u1*a*W0/(L*k2)-D))/(W0*(1-D^2)^(1/2));%反响时间E=atan((1-D^2)^(1/2)/D)/(W0*(1-D^2)^(1/2))+t;%峰值反响时间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('反响时间(s)为');disp(t);disp('峰值反响时间(s)为');disp(E);稳定性因数(s^2/m^2)K=0.0024特征车速(m/s)Uch=20.6053u=22.35m/s时,转向灵敏度为3.3690静态储藏系数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-a2=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反响时间(s)为0.1811峰值反响时间(s)为0.38996.5车身-车轮双质量系统参数:。“人体-座椅”系统参数:。车速,路面不平度系数,参考空间频率n0=0.1m-1。计算时频率步长,计算频率点数。计算并画出幅频特性、、和均方根值谱、、谱图。进一步计算值改变“人体-座椅”系统参数:。分析值随的变化。分别改变车身-车轮双质量系统参数:,。绘制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ζgama=9;%刚度比γmu=10;%质量比μfs=3;ypss=0.25;g=9.8;a0=10^(-6);f0=1.5;ua=20;Gqn0=2.56*10^(-8);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f=detaf*[0:N];lamta=f/f0;lamtas=f/fs;Wf=0*f;deta=((1-lamta.^2).*(1+gama-1/mu*lamta.^2)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2.*(gama-(1/mu+1)*lamta.^2).^2;z1_q=gama*sqrt(((1-lamta.^2).^2+4*yps^2*lamta.^2)./deta);z2_z1=sqrt((1+4*yps^2*lamta.^2)./((1-lamta.^2).^2+4*yps^2*lamta.^2));p_z2=sqrt((1+(2*ypss*lamtas).^2)./((1-lamtas.^2).^2+(2*ypss*lamtas).^2));z2_q=gama*sqrt((1+4*yps^2*lamta.^2)./deta);p_q=p_z2.*z2_q;jfg_Gqddf=4*pi^2*sqrt(Gqn0*n0^2*ua)*f;jfg_Gzdd1f=z1_q.*jfg_Gqddf;jfg_Gzdd2f=z2_q.*jfg_Gqddf;jfg_Gaf=p_q.*jfg_Gqddf;sigmaqdd=sqrt(trapz(f,jfg_Gqddf.^2));%路面不平度加速度均方根值sigmazdd1=sqrt(trapz(f,jfg_Gzdd1f.^2));%车轮加速度均方根值sigmazdd2=sqrt(trapz(f,jfg_Gzdd2f.^2));%车身加速度均方根值sigmaa=sqrt(trapz(f,jfg_Gaf.^2));%人体加速度均方根值fori=1:(N+1)iff(i)<=2Wf(i)=0.5;elseiff(i)<=4Wf(i)=f(i)/4;elseiff(i)<=12.5Wf(i)=1;elseWf(i)=12.5/f(i);endendkk=Wf.^2.*jfg_Gaf.^2;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,ζ=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,ζ=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,ζs=0.25)'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('|p/z2|');figure(4)plot(f,jfg_Gzdd1f),title('车轮加速度均方根值√Gz1(f)谱图'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('√Gz1(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('√Gz2(f)');figure(6)plot(f,jfg_Gaf),title('人体加速度均方根值√Ga(f)谱图'),xlabel('激振频率f/Hz'),ylabel('√Ga(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(2)问程序1:cleargama=9;%刚度比γmu=10;%质量比μf0=1.5;g=9.8;a0=10^(-6);ua=20;Gqn0=2.56*10^(-8);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f=detaf*[0:N];lamta=f/f0;Wf=0*f;fori=1:(N+1)iff(i)<=2Wf(i)=0.5;elseiff(i)<=4Wf(i)=f(i)/4;elseiff(i)<=12.5Wf(i)=1;elseWf(i)=12.5/f(i);endendfs=3;ypss=0.25;ypss0=[0.125:0.005:0.5];a=0*ypss0;La=0*ypss0;M=length(ypss0);fori=1:Myps=ypss0(i);lamtas=f/fs;deta=((1-lamta.^2).*(1+gama-1/mu*lamta.^2)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2.*(gama-(1/mu+1)*lamta.^2).^2;p_z2=sqrt((1+(2*ypss*lamtas).^2)./((1-lamtas.^2).^2+(2*ypss*lamtas).^2));z2_q=gama*sqrt((1+4*yps^2*lamta.^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=Wf.^2.*jfg_Gaf.^2;aw(i)=sqrt(trapz(f,kk));endLaw=20*log10(aw/a0);figure(1)plot(ypss0,aw);title('aw随ζs的变化'),xlabel('“人体—座椅”系统的阻尼比ζs'),ylabel('aw/m*s^-2');figure(2)plot(ypss0,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=0.25;%阻尼比ζgama=9;%刚度比γmu=10;%质量比μf0=1.5;g=9.8;a0=10^(-6);ua=20;Gqn0=2.56*10^(-8);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f=detaf*[0:N];lamta=f/f0;Wf=0*f;fori=1:(N+1)iff(i)<=2Wf(i)=0.5;elseiff(i)<=4Wf(i)=f(i)/4;elseiff(i)<=12.5Wf(i)=1;elseWf(i)=12.5/f(i);endendypss=0.25;fs=[1.5:0.025:6];M=length(fs);fori=1:Mfs0=fs(i);lamtas=f/fs0;deta=((1-lamta.^2).*(1+gama-1/mu*lamta.^2)-1).^2+4*yps^2*lamta.^2.*(gama-(1/mu+1)*lamta.^2).^2;p_z2=sqrt((1+(2*ypss*lamtas).^2)./((1-lamtas.^2).^2+(2*ypss*lamtas).^2));z2_q=gama*sqrt((1+4*yps^2*lamta.^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=Wf.^2.*jfg_Gaf.^2;aw(i)=sqrt(trapz(f,kk));endLaw=20*log10(aw/a0);figure(3)plot(fs,aw);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(4)plot(fs,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:clearfigure(1)fs=3;yps_s=0.25;g=9.8;ua=20;Gqn0=2.56*10^(-8);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f0=1.5;yps=0.25;gama=9;mu=10;ff0=[0.25:0.05:3];sigmaz2=0*ff0;sigmafd=0*ff0;sigmaFd_G=0*ff0;M=length(ff0);fori=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/mu+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));iff0==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--');axis([0.253-2515]);title('三个响应量均方根值随f0变化的曲线'),xlabel('车身局部固有频率f0/Hz'),ylabel('σz2/dB,σfd/dB,σFd/G/dB');程序2:clearfigure(2)fs=3;yps_s=0.25;g=9.8;ua=20;Gqn0=2.56*10^(-8);n0=0.1;detaf=0.2;N=180;f0=1.5;yps=0.25;gama=9;mu=10;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);fori=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/mu+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));ifyps==0.25sgmz2=sigmaz2(i);sgmfd=sigmafd(i);sgmFd_G=sigmaFd_G(i);
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 小学六年级数学下册《用正比例解决问题》导学案
- 2025-2030年手工编织草帽坊企业制定与实施新质生产力战略分析研究报告
- 2025-2030年饮品电商行业深度调研及发展战略咨询报告
- 2025-2030年中国定制图案瓦楞纸广告牌行业前景趋势预测及发展战略咨询报告
- 2025-2030年体检中心会员积分奖励制度企业制定与实施新质生产力战略分析研究报告
- 2025年BIM工程师资格认证考试题库(附答案和详细解析)
- 2025年设备监理师之设备监理合同模考模拟试题(附答案)
- 2026年文旅集成金融科技合作协议
- 2026年AI开发审计评估协议
- 中医护理操作规程
- 南平市2025年南平仲裁委员会秘书处招聘工作人员2人笔试历年参考题库典型考点附带答案详解
- 2026年及未来5年市场数据中国玻璃酸钠注射液行业市场竞争格局及投资前景展望报告
- 2026广岩国际投资有限责任公司招聘14人建设笔试模拟试题及答案解析
- 【历史】 明清时期社会经济的发展 课件 2025-2026学年统编版七年级历史下册
- 国为什么说勇于自我革命是党能够引领社会革命的根本原因?参考答案(三)
- 雨课堂学堂在线学堂云《跨文化交际英语(北京理工)》单元测试考核答案
- 中国老年2型糖尿病防治临床指南(2026版)解读课件
- 2025-2030中国清真食品市场盈利模式分析及投资发展趋势预判研究报告
- 紫金投资集团招聘笔试题库2026
- 游泳池设施设备安全检查制度
- 2025年安徽交控集团招聘笔试及答案
评论
0/150
提交评论