汽车理论课后习题Matlab程序

1、确定一轻型货车的动力性能(货车可装用4档或5档变速器，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的车速一时间曲线，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7； =-19.3134- 295.27(-) 一 165.44(-)2 + 40.874(-)3 一 3.8445(-)4 q1000100010001000式中，巾为发动机转

2、矩(Nm) :n为发动机转速(r/min)0发动机的最低转速nnin=600r/min,最高转速nax=4000r/mino装载质量2000kg整车整备质量1800kg总质量3880kg车轮半径0. 367m传动系机械效率尸滚动阻力系数&G4二2 77m21（FJ0. 218kg* m2 /,7=1. 798kg* m2 厶y=3 598kg n? ig（数据如下表）空气阻力系数X迎风面积 主减速器传动比飞轮转动惯量二前轮转动惯量四后轮转动惯量轴距质心至前轴距离(满载)质心高(满载)变速器传动比I档II档III档IV档V档四档变速器五档变速器L=3. 2m a=l. 974m hg=解：Mat

3、 lab程序：(1) 求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最髙车速程序: n=600：10:4000；Tq=+*(n/1000)*(n/1000). 2+*(n/1000). (n/1000). 4； m=3880；g=；nmin=600；nmax=4000；G=m*g；ig= ;nT=；r=；f=；CDA=；iO=；L=；a=；hg=；If=；Iwl=；Iw2=;Ftl=Tq*ig(l)*iO*nT/r；Ft2=Tq*ig(2)*iO*nT/r；Ft3=Tq*ig(3)*iO*nT/r；Ft4=Tq*ig(4)*iO*nT/r；Ft5=Tq*ig(5)*iO*nT/r；ual=*r*n/ig(

4、l)/iO；ua2=*r*n/i g(2) /i 0 ；ua3=*r*n/ig(3)/i0；ua4=*r*n/i g(4)/i 0；ua5=*r*n/ig(5)/iO；ua=0：5：120| ；Ff=G*f；Fw二CDA*uel 2/;Fz二Ff+Fw；plot(ual,Ftl,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua,Fz);title(r驱动力-行驶阻力平衡图)；xlabel(Fua(km/s)1)；ylabel(Ft(N);gtext(rFtlr),gtext(rFt2r),gtext(rFt3r),gtext(rFt4f),gtext(rFt5r),gtex

5、 t(Ff+Fw)；zoom on；xTy=ginput(1)；zoom off；dispC 汽车最髙车速二):disp(x) ；disp(km/h)；汽车最髙车速二km/h(2) 求汽车最大爬坡度程序：n二600： 10： 4000；Tq=+*(n/1000)*(n/1000). 2+*(n/1000). (n/1000). 4； m二3880；g=；nmin=600；nmax=4000；G=m*g;ig= ；nT=；r=；f=；CDA=；i0=；L=；a=；hg=；If=；Iwl=；Iw2=;Ftl=Tq*ig(l)*iO*nT/r；ual=*r*n/ig(l)/iO；Ff=G*f；Fwl

6、=CDA*ual. 2/；Fzl二Ff+Fwl；Fil=Ftl-Fzl；Zoom on；imax=100*tan(asin(max(Fil/G)；fdisp(汽车最大爬坡度二)；disp(imax)；dispC%);汽车最大爬坡度二%(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/1000)*(n/1000). *2+*(n/1000). *(n/1000). “4； m=3880；g=；nmin=600；nmax=4000；G=m*g；ig= ;nT=；r=;f=；CDA=；i0=；L=；a=；hg=；If=；Iwl=；

7、Iw2=;Ftl=Tq*ig(l)*iO*nT/r；Ft2=Tq*ig(2)*iO*nT/r；Ft3=Tq*ig(3)*iO*nT/r；Ft4=Tq*ig(4)*iO*nT/r；Ft5=Tq*ig(5)*iO*nT/r； ual=*r*n/ig(1)/i0； ua2=*r*n/i g(2)/i 0 ； ua3-*r*n/ig(3)/iO； ua4=*r*n/ig(4)/iO； ua5=*r*n/ig(5)/iO；Fwl=CDA*ual. 2/;Fw2=CDA*ua2. 2/；Fw3=CDA*ua3. 2/；Fw4=CDA*ua4. 2/；Fw5=CDA*ua5. 2/；Ff=G*f；detal

8、=l+(Iwl+Iw2)/(m*r2) + (If*ig(l)2*iO2*nT)/ (m*r2)； deta2=l+(Iwl+Iw2)/(m*八2)+(If*ig(2)2*iO2*nT)/(m*r2);deta3=l+(Iwl+Iw2)/(m*八2)+(If*ig(3)”2*iO”2*nT)/(m*r2); deta4=1+(Iw1+1w2)/(m*r2)+(If*ig(4)2*iO2*nT)/(m*r2)； deta5=l+(Iwl+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(5)2*iO2*nT)/(m*r2); al=(Ftl-Ff-Fwl)/(detal*m)；ad1=1. /al； a2=

9、(Ft2-Ff-Fw2)/(deta2*m)；ad2=l. /a2； a3=(Ft3-Ff-Fw3)/(deta3*m):ad3=l. /a3； a4=(Ft4-Ff-Fw4)/(deta4*m)；ad4=l. /a4； a5=(Ft5Ff-Fw5)/(deta5*m)；ad5=l. /a5；plot (ual,adl,ua2,ad2,ua3,ad3,ua4,ad4,ua5,ad5)； axis(0 99 0 10)；titleC汽车的加速度倒数曲线)；xlabel(，ua(km/h)；ylabel(l/ar)；gtext(l/al);gtext(rl/a2*);gtext(rl/a3);gt

10、ext(*l/a4);gtext(l/a5)a=max(al):af=asin(max(Ftl-Ff-Fwl)/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二); disp(C);假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率二(4) clearnT=；r=；f=；CDA=；iO二；If=；Iwl=；Iw2=；L=；a=；hg=；m=3880；g=；G=m*g； ig= J;nmin=600；nmax=4000；ul=*r*nmin. /ig/iO；u2=*r*nmax/ig/iO；deta=O*ig；for i=l：5deta(i)=

11、l+(Iwl+Iw2) / (m*r2) + (If*(ig(i) 2*iO2*nT) / (m*r2)； endua=6：99；N=length(ua) ；n=O；Tq=O；Ft=O；inv_a=0*ua；delta=0*ua；Ff=G*f；Fw二CDA*uel 2/;for i=l：Nk=i；if ua(i)(n/1000) 4；Ft=Tq*ig(2)*iO*nT/r； inv_a(i) = (deta(2) *m) / (FtFfFw(i)； delta (i)=*inv_a(i)/；elseif ua(i)(n/1000) 4； Ft=Tq*ig(3)*iO*nT/r；inv_a(i)

12、 = (deta(3) *m) / (Ft-Ff-Fw(i)；delta (i)=*inv_a(i)/； elseif ua(i)(n/1000) 4； Ft=Tq*ig(4)*iO*nT/r；inv_a(i) = (deta(4) *m) / (Ft-Ff-Fw(i)； delta (i)=*inv_a(i)/；elsen=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/；Tq=+*(n/1000)*(n/1000) 2+*(n/1000) (n/1000) 4；Ft=Tq*ig(5)*iO*nT/r；inv_a(i) = (deta(5) *m) / (Ft-Ff-Fw(i)； delta (i)=

13、*inv_a(i)/；enda=delta(l：k)；t (i)=sum(a)；endplot(t,ua)；axis(0 80 0 100)； title(r汽车2档原地起步换档加速时间曲线)； xlabel (时间t (s)；ylabel (速度ua (km/h)； ginput ans =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: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Qld = 0.299niL/s (怠速转速400r/min)o 计算与

14、绘制题中货车的1) 汽车功率平衡图。2) 最髙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：Mat lab程序：(1) 汽车功率平衡图程序：clearn=600：10：4000； Tq=+*(n/1000)*(n/1000). 2+*(n/1000).*(n/1000). 4； m=3880；g=；G=m*g；ig=;nT=；r=；f=；CDA=；iO二； L=；a=；hg=；If=；Iwl=；Iw2=； ual=*r*n/

15、ig(1)/iO； ua2=*r*n/i g(2)/i 0;ua3=*r*n/ig(3)/i0；ua4=*r*n/ig(4)/i0；ua5=*r*n/ig(5)/iO；Pel=Tq. *ig(l)*iO. *ual. /(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)*iO. *ua5. /(3600*r)；ua=0：:119；Ff=G*f；Fw=CDA*ua. 2/；Pf=Ff*ua/3

16、600；Pw=Fw. *ua/3600；PeO=(Pf+Pw)./nT；Pe二max(Pel)；plot(ual,Pel,ua2,Pe2,ua3,Pe3,ua4,Pe4,ua5,Pe5,ua,PeO,ua,Pe)；axis(0 119 0 100)；titleC汽车功率平衡图J；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=；G=m*g

17、；ig=；nT=；r=；f=；CDA=；iO二；L=;a=；hg=；If=；Iwl=；Iw2=;n0=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;B00=;B10=1;B20二；B30=；B40=；BO=spline(nO,BOO,n)；Bl=spline(nO,BIO,n)；B2=spline(n0,B20,n)；B3=spline(n0,B30,n)；B4=spli ne(nO,B40,n)；Ff=G*f；ua4=*r*n/ig(4)/i0；ua5=*r*n/ig(5)/iO； Fz4=Ff+CDA*(ua4. 2)/； Fz5=Ff+CDA*(ua5.

18、2)/；Pe4=Fz4. *ua4. /(nT*1000)；Pe5=Fz5. *ua5. /(nT*1000)；for i=l：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二；Q4二Pe4. *b4. /. *ua4. *pg)；Q5二Pe5. *b5. /. *ua5. *pg)；plot(ua4,Q4,ua5,Q5)；a

19、xis(0 100 10 30)； titleC最高档与次高档等速百公里油耗曲线)； xlabel(*ua(km/h);ylabelC 百公里油耗(L/100km)；gtext (f4),gtext(f5*);最高档与次高档等速百公里油耗曲线30282624222018161412100102030405060708090100ua(km/h)改变题中轻型货车的主减速器传动比，做出心为、时的燃油经济性一加速时间曲线，讨论不同值对汽车性能的影响。解：Mat lab程序：主程序：i0=,； %输入主传动比的数据for i=l：1:5y (i)=jiasushijian(iO(i) ；%求加速时间e

20、ndy；for i=l：1:5b(i)=youhao(iO(i) ； %求对应iO的六工况百公里油耗endb；plot(b,y,+r)hold onbl=linspace(b(l) ,b(5), 100)；yl=spline(b,y,bl) ；%三次样条插值plot (bl,yl):%绘制燃油经济性-加速时间曲线Stitle(r燃油经济性一加速时间曲线)；xlabel (百公里油耗(L/100km)；ylabel (加速时间s)；gtext(r i0二)，gtextC i0=r),gtext(r iO二),gtext(r iO二)，gtext(i0=)；子程序：(1) function y=j

21、iasushijian(iO) %求加速时间的处理函数 nl=l inspace(0,5000) ； %先求各个档位的驱动力nmax=4000；nmin=600；r=；yita=；CDA=；f=；G=(3880)*；ig二，；%i0二for i=l:1:4uamax(i)=chesu(nmaxT r t ig(i),iO)；%i为档数%计算各个档位的最大速度与最小速度uamin(i)=chesu(nmin,rT ig(i),iO)；ua(i t：)=1 inspace(uamin(i)t uamax(i)T100)； n(i, ： )=zhuansu(ua(i, ：),r, ig(i), iO

22、): 速范围Ttq(i,:)=zhuanju(n(i,:);范围%计算各个档位的转%求出各档位的转矩Ft (i, ： )=qudongli (Ttq(i,:), ig(i), i0,yita,r):%求出驱动力%求岀滚动阻力和空气阻F(i,：)=f*G+CDA*(ua(i.：)2)/；力的和delta(i,：)=l+*(ig(i)2)*(i02)*yita)/(3880*r2)；% 求转动质量换算系数a(iF：)=l./(delta(iF：).*3880. / (Ft (i. ：)-F(i, ：) ； %求出加速度F2(i,：)二 Ft(i,：)-F(i,：)；end%下面分各个档位进行积分，

23、求出加速时间tempi(1,:)=ua(2,:)/;tempi (2, ： )=1. /a(2,:)；snl=l；for jl=l：l：100if ua(3,jl)max(ua(2,：)&ua(3,jl)max(ua(3,：)&ua(4,jl)=70；temp3 (1, n2) =ua (4, jl)/;temp3(2,n2)=l. /a(4, jl)；n2=n2+l；endendy=templ(1,1)*templ(2,1) +qiuji(tempi(1,:),tempi(2,:)+qiuji (temp2(1,:) ,temp2(2,：)+qiuji(temp3(1,:),temp3(2,

24、:);end(2) function ua=chesu(n,rt ig, iO): %由转速计算车速ua=*r *n/(ig*i0)；(3) funct ion n=zhuansu (ua, r, ig, iO): %求转速n=ig*i0. *ua/*r)；)end(4) function y=zhuanju(n) ；%求转矩函数y二+ *(n. /1000).*(n. /1000). 2+ *(n. /1000). *(n. /1000). 4；(5) function y=qudongli (Ttq, ig, i0,yita,r):%求驱动力函数y=(ig*iO*yita *Ttq)/r；

25、end(6) function p=qiuji (xO,yO) %求积分函数 nO=size(xO)；n=nO ；x=linspace(xO(l),xO(n),200)；y二spline(x0,y0,x)；%插值% figure；plot(x,y)；p二trapz(x,y);Bend(7) %求不同iO下的六工况油耗function b=youhao(iO)；global f G CDA yita m r If Iwl Iw2 pg BO Bl B2 B3 B4 n %声明全局变量 ig二.,J；r=；yita=；CDA=； f=；%i0=；G=(3880)*；If=； Iwl=； Iw2=;

26、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=spline(nO,BOO,n)；iB1=sp1i ne(nO,B10,n)； B2=spline(nO,B20,n)； B3=spline(nO,B30,n)； B4=spline(nO,B40,n)； ua4=*r. *n. /(i0*ig(4);F4=f*G+CDA*(ua4. 2)/；%使用三次样条插值，保证曲线的光滑连续%求出发动机转速范围内对应的III、IV档车速 %求出滚动阻力和空气

27、阻力的和P_fw4二F4 *ua4./(yita*1000) ；%求岀阻力功率for 1=1:1:3401%用拟合公式求岀各个燃油消耗率b4(i)=B0(i)+Bl(i)*P_fw4(i)+B2(i)*(p_fw4(i)2+B3(i)*(p fw4(i)3+B4(i )*(P_fw4(i)4；endPg二；ua4_ m=25f40,50；%汽油的重度取L%匀速阶段的车速s_m二50,250,250；b4_m=spline(ua4,b4,ua4 m)； F4 m=f*G+CDA*(ua4 m. 2)/；%每段匀速走过的距离%插值得出对应速度的燃油消耗率%车速对应的阻力P_fw4. m=F4_m.

28、 *ua4_m. /(yita*1000) ；%发动机功率(Q4_m二卩_fw4_ni *b4_m. *s m. /(102. *Ua4_m. *pg)；Q4_al=jiasu(40,25,ig(4),ua4,iO)；Q4_a2=jiasu(50,40,ig(4),ua4,iO)；Qid=；tid=；s=1075；Q_i=Qid*tid；%求出减速阶段的燃油消耗量Q4al l=(sum (Q4. m) +Q4_a 1 +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,umint ig,a

29、,uaO,iO)；global f G CDA yita m r If Iwl Iw2 pg B0 Bl B2 B3 B4 n； %i0 ； ual=umin： 1： umax；%把速度范围以lkm/h为间隔进行划分delta=l+(Iwl+Iw2)/ (m*r*2) + (If*ig2*iO2*yita) / (m*r2);P0=(G*f. *ua0. /3600+CDA. *ua0. 3/76140+(delta*m. *ua0/3600)*a)/yita； P=(G*f. *ual/3600+CDA. *ual. 3/76140+(delta*m. *ua1/3600)*a)/yita:

30、 dt=l/*a) ；%速度每增加lkm/h所需要的时间for i=l:l:3401%重新利用拟合公式求出b与ua的关系b0(i)=B0(i)+Bl(i)*P0(i)+B2(i)*(P0(i)M2+B3(i)*(P0(i)M3+B4(i)*(P0(i)4； endbl=interpl(uaO,bO,ual)；%插值出各个速度节点的燃油消耗率Qt=P. *bl. /. *pg) ；%求出各个速度节点的燃油消耗率il=size(Qt)；i=il(2)；Qtl二Qt(2：i-1)；q= (Qt (1) +Qt (i)*dt. /2+sum(Qt 1)*dt；%求该加速阶段的燃油消耗量28滋油经济性一

31、加速时间曲线13.313.413.513.613713.813.9 U百公里油(MOOkm)14.114.214.38 67.7.2 2.427.2 7 8 67,26.6.2 2 2 尙一 E扇84 26.6.2 226一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B空载4080满载92901) 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 =路面上车轮不抱死的制动距离。计算时取制动系 反应时间r2 =,制动减速度上升时间t2 =3) .求制动系前部管路损坏肘汽车的

32、制动距离S,制动系后部管路损坏时汽车的制动距 离解：Mat lab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二9290； hgm二；Lm二；am=； betam=； bm=Lm-am；%满载时的参数figure(l)；fai=z；fai_fk=betak*z*Lk. /(bk+z*hgk);%空载时前轴的 ef fai_fm=betam*z*Lm. / (bm+z*hgm);%满载时前轴的 f fai_rk=(l-betak) *z*Lk. / (akz*hgk);%空载时

33、后轴的 r fai_rm=(l-betam) *z*Lm. / (am-z*hgni) ；%满载时后轴的 r plot(z,faifk,b,z,faifm,r,z,fai_rk,b,z,fairm,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)；ylabelC利用附着系数=z) ,gtext (* 巾 f(空 载)，gtext(ef(满载)；figure (2);Efk二乙/fai_fk*100；%空载时前轴的制动效率Efm=乙 /fai_fm*100；Erk二乙 /fai_rk*100；Erm=z. /fai_rm*100；plot(

34、faifk,Efk,b,faifm,Efm,r,fai rk,Erk,b,fai rm,Erm,r)； axis(0 1 0 100);前.后制动效率曲线)；xlabel (附着系数 );ylabel(制动效率);gtext (Ef),gtext(Er),gtext (Er),gtext(满载),gtext (空载)；1利用附着系数与制动强度的关系曲线24200.10.20.30.-4 . 0.50.6070.80.91制动强度fz/g)6di8 64 2 ao.0附着系数(2)(3)问和(3)问程序:clearmk=4080；hgk=； Lk=； ak=； betak=； bk=Lk-ak；

35、%空载时的参数 mm二9290； hgm二；Lm二；am二；betam=； bm=Lmam；%满载时的参数 z=0：:1；fai_fk=betak*z*Lk. /(bk+z*hgk) ；%空载时前轴的 4f fai _fm=betam*z*Lm. / (bm+z*hgm);%满载时前轴的 f fai_rk=(l-betak) *z*Lk. / (akz*hgk); %空载时后轴的 r Efk=z. /fai_fk* 100；%空载时前轴的制动效率Efm二乙 /fai_fm*100；Erk二乙 /fai_rk*100；Erm=z/fai _rm*100；tl=；t2=；ua0=30；fai=；g

36、=;akl=Erk(81)*g*fai/100；aml=Erm(81)*g*fai/100；Skl=(tl+t2/2)*ua0/+ua02/*ak 1) ；%制动距离Sml=(tl+t2/2)*ua0/+ua02/*aml);disp(空载时,汽车制动距离Ski)；disp (Ski)；disp(满载时，汽车制动距离Sml=)；disp(Sml)；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= (t 1 +t2/2) *ua0

37、/+ua02/*ak2) ； %制动距离Sm2=(tl+t2/2)*ua0/+ua0 2/*am2)；Sk3=(tl+t2/2)*ua0/+ua02/*ak3)；Sm3=(tl+t2/2)*ua0/+ua02/*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Ski二满载时，汽车制动距离Sml二空载

38、时，前制动器损坏，汽车制动距离Sk2二满载时，前制动器损坏，汽车制动距离Sm2二空载时，后制动器损坏，汽车制动距离Sk3二满载时，后制动器损坏，汽车制动距离Sm3二二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: =3885 kg-nr轴距L二3. 048m质心至前轴距离a=l.463m质心至后轴距离b=l.585m前轮总侧偏刚度k(=-62618N/rad后轮总侧偏刚度k2=-110185N/rad转向系总传动比i=20试求：1)稳定性因数K、特征车速2) 稳态横摆角速度增益曲线乞丨一心、车速u二2235ni/s时的转向灵敏度竺。3) 静态储备系数.，侧向加速度

39、为0.4g时的前、后轮侧偏角绝对值之差ax-a.与转弯半径的比值4) 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、阻尼比彳、反应时间与峰值反应时间&解:Mat lab 程序:m=； Iz=3885；L=； a=； b二；kl二一62618； k2=-l 10185； i=20；萨；R0=15；ul=； K=m*(a/k2-b/kl)/L2；Uch=(l/K)*(l/2);% 特征车速dispC 稳定性因数(s”2/nT2)K=)；disp(K)；disp(特征车速(m/s)Uch=)；disp(Uch)；u=0：:30；S=u./(L*(1+K*u. 2);%稳态横

40、摆角速度增益plot(u,S)；title(r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=s时，转向灵敏度为)；disp(S (448)；SM=k2/(kl+k2)-a/L；ay=*g;A=K*ay*L；B=L/R0；R二L/(B-A);C=R/R0；%转弯半径比disp(静态储备系数.=*);disp(SM)；disp(r侧向加速度为时前、后轮侧偏角绝对值之差(rad) al-a2=r): disp (A)；disp(侧向加速度为时转弯半径比值R/R0=*)；disp (C)；W0=L/u 1 * (k 1 *k2/

41、(m* I z) * (1 +K*U r 2) 71 /2); % 固有(圆)频率D= (-m* (k 1 *a 2+k2*b 2) -1 z* (k 1 +k2) / (2*L* (m*I z*k 1 *k2* (1 +K*u 12)71/2) ;%阻尼比t=atan(lTf 2厂(1/2)/(-m*u 1 *a*W0/(L*k2)-D)/(W0*(l-D2) (1/2) ；% 反应 时间E=atan(lHf 2厂(1 /D)/(WO*(l-D2) (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)；disp(

42、WO)；disp(阻尼比为)；disp(D);dispC反应时间(s)为)；disp(t);dispC峰值反应时间(s)为)；disp(E)；稳定性因数(s”2/nf2)K=特征车速(m/s) Uch=u=s时，转向灵敏度为J静态储备系数二侧向加速度为时前、后轮侧偏角绝对值之差(rad) al-a2=侧向加速度为时转弯半径比值R/RO=车速u二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：九=1.5Hz,： =0.25 = 9,“ = 10。“人体-座椅”系统参数：=3圧,=0.25。车速u = 20

43、m/s,路面不平度系数 G/(no)=2.56xlO-8m参考空间频率n尸0. Im打计算时频率步长纣=0.2乂，计算频率点数N = 180。1) 计算并画出幅频特性囤/、丘/引、q/z2和均方根值谱JG：(/)、 jGf )、JG“(/)谱图。进一步计算J、刃2、久、上如值2) 改变“人体-座椅”系统参数：=1.56股,=0.125 05。分析你.、Law 值随人、的变化。3)*O 分别改变车身-车轮双质量系统参数：人=0.25 3比,7 = 0.125 0.5 ,/ = 4.5- 1&“ = 520。绘制er，%、aFd/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：Mat la

44、b程序问yps=；%阻尼比Mgama=9；%刚度比Y mu=10；%质量比u fs=3；ypss=；g=；a0=10(-6) ;fO二；ua=20；Gqn0=*10 (-8):nO=；detaf=；N=180；f=detaf*0：N:lamta=f/fO；lamtas=f/fs；Wf=O*f:deta=( (1-lamta. 2). * (1 +gama-1 /mu* 1 amt a. 2)T) 2+4*yps2*lamta. 2. *(g ama-(l/mu+l)*lamta. 2). 2；zl_q=gama*sqrt(1-lamta ”2). 2+4*yps2*lamta2)/deta):

45、 z2_zl=sqrt(l+4*yps2*lamta. 2). /(1-lamta. 2). 2+4*yps2*lamta. 2)； p_z2=sqrt(1+(2*ypss*lamtas). 2). /(1-lamtas. 2). *2+(2*ypss*lamtas). 2;z2_q=gama*sqrt(l+4*yps2*lamta ”2). /deta):P_q二P_z2 *z2_q； jfg_Gqddf=4*pi2*sqrt(Gqn0*n02*ua)*f;jfg_Gzddlf=zl q. *jfg_Gqddf；jfg_Gzdd2f=z2_q. *jfg_Gqddf；jfg_Gaf=p_q.

46、 *jfg_Gqddf；sigmaqdd=sqrt (trapz (f, jfg_Gqddf. ”2);%路面不平度加速度均方根值 sigmazddl=sqrt (trapz (f, jfg Gzddlf. 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 for i=l：(N+l)if f(i)=2 Wf(i)=； elseif f(i)=4Wf(i)=f(i)/4； elseif f(i)=Wf(i)=l； els

47、eWf(i)=f(i)；endendkk=Wf. *2. *jfg_Gaf. ”2；aw=sqrt (trapz (f, kk) ；%加权加速度均方根值Law=20* 1 og 10 (aw/aO) ;%加权振级dispC路面不平度加速度均方根值为):disp(sigmaqdd)； dispC车轮加速度均方根值为):disp(sigmazddl)； dispC车身加速度均方根值为);disp(sigmazdd2);dispC人体加速度均方根值为):disp(sigmaa)；dispC加权加速度均方根值为):disp(aw)；dispC 加权振级):disp(Law)；figure(l)plot

48、(f,zl_q), titleC 幅频特性 zl/q , (f=, =, Y=9, u=10) ) ,xlabel(激 振频率 f/Hz) ,ylabel ( ! zl/q ):figure (2)plot (f,z2_zl), title (幅频特性 |z2/zl |, (f=, =, Y =9, u =10) ) .xlabel ( 激振频率 f/Hz), ylabel ( I z2/zl j );figure (3)plot(f,p_z2) ,title(幅频特性 p/z2 , (fs=, s二)，xlabel (激振频率f/Hz),ylabel(|p/z2|)；figure (4)pl

49、ot (f, jfg_Gzddlf), titleC 车轮加速度均方根值 JGzl(f)谱图),xlabel (激 振频率 f/Hz), ylabel ( VGzl (f);figure (5)plot (f, jfg_Gzdd2f), titleC 车身加速度均方根值 VGz2(f)谱图),xlabel (激 振频率 f/Hz), ylabel ( VGz2(f)；figure (6)plot(f, jfg_Gaf), titleC人体加速度均方根值VGa(f)谱图).xlabel (激振频 率 f/Hz1), ylabel (* VGa(f) *)；路面不平度加速度均方根值为车轮加速度均方

50、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幅频特性F/ql,(n=1.5Hz. =0.25.v=9.m=10)车身加速度均方根值Gz2(f)if E人体加速度均方根值怕迩谱图问 程序1: cleargama=9；%刚度比Vmu=10；%质量比ufO二；g二；aO二10”(-6):ua=20；GqnO二*10(-8)；nO=；detaf=；N=180；f=detaf*O：N；lamta=f/fO；Wf=O*f ；for i=l：(N+l)if f(i)=2Wf(i)=；elseif f(i)=4Wf(i)=f(i)/4;elseif f(i)=Wf(i)=l；el

51、seWf(i)=f(i)；endendfs=3；ypss=；ypssO=:;a=0*ypss0；La=0*ypss0；M=length(ypssO)；for i=l：Myps=ypssO(i)；lamtas=f/fs；deta=( (1-lamta. 2). * (1 +gama-1 /mu* 1 amt a. 2)T)2+4*yps 2*lamta. 2. *(g ama- (1 / mu+1)*1 amt a. 2). 2；p_z2=sqrt(1+(2*ypss*lamtas). 2). /(1-lamtas.2). 2+(2*ypss*lamtas). 2;z2 q=gama*sqrt(l+4*yps 2*lamta 2)/deta)；P_q二P_z2 *z2_q；jfg Gqddf=4*pi2*sqrt(Gqn0*n0 2*ua)*f；jfg_Gaf=p_q. *jfg_Gqddf;kk=Wf. 2. *jfg_Gaf. 2； aw(i)=sqrt (trapz (