机动车理论习题集Matlab程序

1、/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Tq19.313 295.27（-） 165.44（-）2 40.874（-）' 3.8445（-）42000kg1800kg3880kg0.367mn=0.85

2、f=0.013 CDA=2.77m2 i0=5.83 lf=0.218kg?m Iw1=1.798kg?m Iw2=3.598kg?n2 ig(数据如下表)q 1000 1000 1000 1000 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。轴距质心至前轴距离（满载） 质心高（满载）装载质量 整车整备质量 总质量 车轮半径 传动系机械效率 滚动阻力系数 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 变速器传动比I档n档m档W档V档四档变速器6.0

3、93.091.711.00-五档变速器5.562.7691.6441.000.793L=3.2m a=1.974m 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*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/1000).M;m=3880;g=9.8; nmi n=600; nm ax=4000;G=m*g;ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793 ;n T=0.85;r=0.367;f=0.013;

4、CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;lf=0.218;lw1=1.798;lw2=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 *iO* nT/r;Ft5=Tq*ig (5)*i0* nT/r;ua1=0.377*r* n/ig(1)/iO;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

5、=0:5:120;Ff=G*f;Fw=CDA*uaA2/21.15;Fz=Ff+Fw;plot(ua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua,Fz);titleC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'); z

6、oom on;x,y=gi np ut(1);zoom off;disp ('汽车最高车速=');dis p(x);dis p('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*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/1000).M;m=3880;g=9.8; nmi n=600; nm ax=4000;G=m*g;ig=5.56 2.769 1.644 1.00 0.793; nT=0.85;

7、r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;lf=0.218;lw1=1.798;lw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0* nT/r;ua1=0.377*r* n/ig(1)/i0;Ff=G*f;Fw仁CDA*ua1.A2/21.15;Fz1=Ff+Fw1;Fi1=Ft1-Fz1;Zoom on;imax=100*ta n(asi n(max(Fi1/G);disp(汽车最大爬坡度=');dis p(imax);disp('%');汽车最大爬坡度=35.2197%(3) 求最大爬坡度相应的附着率

8、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*(门/1000).八2+40.874*(门/1000).八3-3.8445*( n/1000).M;m=3880;g=9.8; nmi n=600; nm ax=4000;G=m*g;ig=5.56 2.769 1.644 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;lf=0.218;lw1=1.798;lw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0

9、* nT/r;Ft2=Tq*ig (2)*i0* nT/r;Ft3=Tq*ig (3)*i0* nT/r;Ft4=Tq*ig *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.A2/21.15;/Fw4=CDA*ua4A2/21.15;Fw

10、5=CDA*ua5A2/21.15;Ff=G*f;deta1=1+(lw1+lw2)/(m*rA2)+(lf*ig(1)A2*iOA2* nT)/(m*rA2); deta2=1+(lw1+lw2)/(m*rA2)+(lf*ig (2)八2*10八2* nT)/(m*rA2); deta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+(If*ig(3)2*i02* nT)/(m*rA2); deta4=1+(lw1+lw2)/(m*r2)+(lf*ig 八2*10八2* nT)/(m*rA2); deta5=1+(lw1+lw2)/(m*r2)+(lf*ig(5)2*i02* nT)/(m*rA2)

11、; 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;pl Ot(ua1,ad1,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)');ylab

12、eK'l/a'); gtext('1/a1');gtext('1/a2');gtext('1/a3');gtext('1/a4');gtext('1/a5'); a=max(a1);af=asi n(max(Ft1-Ff-Fw1)/G);C=ta n(af)/L+hg*ta n(af)/L);dis p('假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率=');dis p(C);假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率=0.4219史(4) >>clear nT=0.85;r=0.367

13、;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;lf=0.218; lw1=1.798;lw2=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;nm ax=4000;u1=0.377*r* nmin ./ig/i0;u2=0.377*r* nm ax./ig/i0;deta=0*ig;for i=1:5deta(i)=1+(lw1+lw2)/(m*r2)+(lf*(ig(i)2*i02* nT)/(m*rA2);endua=6:0.01:99;N=le ngth(

14、ua); n=0;Tq=0;Ft=0;i nv_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*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/1000)八4;Ft=Tq*ig (2)*i0* nT/r;in v_a(i)=(deta(2)*m)/(Ft-Ff-Fw(i);delta(i)=0.01*i nv_a(i)/3.6;els

15、eif ua(i)<=u2 (3)n=ua(i)*(ig (3)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/1000)八4;Ft=Tq*ig(3)*i0* nT/r;in v_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i);delta(i)=0.01*i nv_a(i)/3.6;elseif ua(i)<=u2 n=ua(i)*(ig *i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/10

16、00)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/1000)八4;Ft=Tq*ig(4)*i0* nT/r;in v_a(i)=(deta *m)/(Ft-Ff-Fw(i);delta(i)=0.01*i nv_a(i)/3.6;elsen=ua(i)*(ig (5)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/1000)八4;Ft=Tq*ig (5)*i0* nT/r;in v_a(i)=(deta(5)*m)/(Ft-Ff-Fw(i); de

17、lta(i)=0.01*i nv_a(i)/3.6;enda=delta(1:k);t(i)=sum(a);endplot(t,ua);axis(0 80 0 100);titleC汽车2档原地起步换挡加速时间曲线');xIabelC时间t(s)');ylabelC速度 ua( km/h)');>> ginput ans =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25.8s10O汽车2档原地起步揭挡力n連时可曲线90O 甜兀和町见兀如山 OU 如2.7已知货车装用汽油发动机的负荷特性

18、与万有特性。负荷特性曲线的拟合公式为：b Bo BiPe B2Pe2 BsPe3 B4Pe4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=600:10:40

19、00;Tq=-19.313+295.27*( n/1000)-165.44*(门/1000)八2+40.874*(门/1000)八3-3.8445*( n/1000)A4;m=3880;g=9.8;G=m*g;ig=5.562.769 1.6441.00 0.793;n T=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;lf=0.218;lw1=1.798;lw2=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;ua

20、4=0.377*r* n/ig(4)/i0;ua5=0.377*r* n/ig(5)/i0;P e1=Tq.*ig(1)*i0.*ua1./(3600*r);P e2=Tq.*ig(2)*i0.*ua2./(3600*r);P e3=Tq.*ig (3)*i0.*ua3./(3600*r);P e4=Tq.*ig(4)*i0.*ua4./(3600*r);P e5=Tq.*ig (5)*i0.*ua5./(3600*r);ua=0:0.35:119;Ff=G*f;Fw=CDA*ua.A2/21.15;P f=Ff*ua/3600;P w=Fw.*ua/3600;P e0=( Pf+P w)./

21、nT;P e=max( Pel);p Iot(ua1, Pe1,ua2, Pe2,ua3, Pe3,ua4, Pe4,ua5, Pe5,ua, Pe0,ua, Pe); axis(0 119 0 100);titleC汽车功率平衡图');xlabel('ua(km/h)');ylabelC Pe(kw)');gtext('1'),gtext(2),gtext(3),gtext('4'),gtext('5'),gtext('( Pf+P w)/et'),gtext(' Pe');(2)

22、 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=5.562.769 1.644 1.00 0.793;n T=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;lf=0.218;lw1=1.798;lw2=3.598;n 0=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;B00=1326.8 1354.7 1284.4 1122.9 1141.0 1051.2 1233.9 1129.7;B10=-416.46 -303.

23、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 0.00028230 -0.000038568;B0=s pline(n 0,B00, n)

24、;B1=s pline(n 0,B10, n);B2=s pline(n0 ,B20, n);B3=s pline(n 0,B30, n);B4=s pline(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*(ua4A2)/21.15;Fz5=Ff+CDA*(ua5A2)/21.15;P e4=Fz4.*ua4./( nT*3.6*1000);P e5=Fz5.*ua5./( nT*3.6*1000);for i=1:1:3401b4(i)=B0(i)+B1(i)* Pe4(i)+B2

25、(i)* Pe4(i).A2+B3(i)* Pe4(i).A3+B4(i)* Pe4(i). M;b5(i)=B0(i)+B1(i)* Pe5(i)+B2(i)* Pe5(i).A2+B3(i)* Pe5(i).A3+B4(i)* Pe5(i). M;endpg=7.0;Q4=Pe4.*b4./(1.02.*ua4.* pg);Q5=Pe5.*b5.心.02.*ua5.* pg);p lot(ua4,Q4,ua5,Q5);axis(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/100

26、km)');gtext('4'),gtext('5');3C262624201S161412最高栏与次高e竽速百公里油耗曲线101020304050 BO 708090a km/h)3.1改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比，做出io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io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for i=1:1:5y(i)=jiasushijia n(i0(i);% 求加速时间endy;for

27、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=li nsp ace(b(1),b (5) ,100);y1=s plin e(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('燃油经济性一加速时间曲线');xIabelC百公里油耗(L/100km)');ylabelC加速时间s');gtext('i0=5.17'),gtext('i0=5.43'),gtext('i

28、0=5.83'),gtext('i0=6.17'),gtext('i0=6.33');子程序：function y=jiasushijian(iO) %求加速时间的处理函数n1=li nsp ace(0,5000); %先求各个档位的驱动力nm ax=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%i为档数%计算各个档位的最大速度与最for i=1:1:4uamax(i)=chesu( nm ax,r,ig(i)

29、,i0);小速度uam in( i)=chesu (nmin ,r,ig(i),i0);ua(i,:)=li nsp ace(uam in (i),uamax(i),100);%计算各个档位的转速范围%求出各档位的转矩范围%求出驱动力%求出滚动阻力和空气阻n( i,:)=zhua nsu(ua(i,:),r,ig(i),i0);Ttq(i,:)=zhuanj u(n (i,:);Ft(i,:)=qudo ngli(Ttq(i,:),ig(i),i0,yita,r); F(i,:)=f*G+CDA*(ua(i,:)A2)/21.15;力的和delta(i,:)=1+(1.798+3.598+0.

30、218*(ig(i)2)*(i02)*yita)/(3880*r2);% 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tem p1(1,:)=ua(2,:)/3.6;temp 1(2,:)=1./a(2,:);n1=1;for j1=1:1:100if ua(3,j1)>max(ua(2,:)&&ua(3,j1)v=70temp 2(1, n1)=ua(3,j1)/3.6;temp 2(2, n1)=1.

31、/a(3,j1);n1=n1+1;endendn2=1;for j1=1:1:100if ua(4,j1)>max(ua(3,:)&&ua(4,j1)v=70;temp 3(1, n2)=ua(4,j1)/3.6;temp 3(2, n2)=1./a(4,j1);n2=n2+1;endendy=te mp 1(1,1)*tem p1(2,1)+qiuji(tem p1(1,:),te mp 1(2,:)+qiuji(te mp 2(1,:),tem p2(2,:)+ qiuji(tem p3(1,:),tem p3(2,:);end fun ctio n ua=chesu

32、( n,r,ig,iO);% 由转速计算车速ua=0.377*r.* n/(ig*iO);(3) function n=zhua nsu(ua,r,ig,iO); %求转速 n=ig*i0.*ua./(0.377*r);end fun ctio n y=zhuanju( n);% 求转矩函数y=-19.313+295.27.*( n./1000)-165.44.*( n./1000)八2+40.874.*(门./1000)八3-3.8445*( n. /1000)八4; fun ctio n y=qudo ngli(Ttq,ig,i0,yita,r);% 求驱动力函数y=(ig*i0*yita

33、.*Ttq)/r;end%求积分函数 fun ctio n p=qiuji(x0,y0) n0=size(x0); n=n0(2);x=li nsp ace(x0(1),x0( n),200); y=s plin e(x0,y0,x);% 插值% figure; plot(x,y);p=tra pz(x,y); end求不同i0下的六工况油耗fun cti on 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;C

34、DA=2.77;f=0.013;%i0=5.83;G=(3880)*9.8;lf=0.218;lw1=1.798;lw2=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 1141.0 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

35、 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 0.00028230 -0.000038568;n=600:1:4000;B0=s pline(n 0,B00, n);B1=s plin e( n0,B10, n);%使用三次样条插值，保证曲线的光滑连续B2=s pli ne(n0 ,B20, n);B3=s pline(n 0,

36、B30, n);B4=s pli ne(n0 ,B40, n);%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阻力的和ua4=0.377*r.* n./(i0*ig )；F4=f*G+CDA*(ua4.A2)/21.15;P _fw4=F4.*ua4./(yita*3.6*1000);% 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)A4;end%汽油的重度取7.06N/L%匀速阶段的车速%每段匀

37、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pg=7.06;ua4_m=25,40,50;s_m=50,250,250;b4_m=s plin e(ua4,b4,ua4_m);F4_m=f*G+CDA*(ua4_mA2)/21.15;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 ,0.25,ua4,i0);Q4_a2=jiasu(50,40,ig ,0.2,ua4,i0);Qid=0.299;tid=19.3

38、;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*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fun cti on q=jiasu(umax,umi n,ig,a,uaO,iO);global f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg B0 B1 B2 B3 B4 n; %i0 ;ua1=umi n:1:umax;%把速度范围以1km/h为间隔进行划分delta=1+(lw1+lw2)/(m*rA2)+(lf*igA2*iOA2*yita)/(m*rA2);

39、P 0=(G*f.*ua0./3600+CDA*ua0A3/76140+(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)*( Pg)%;end%插值出各个速度节点的燃油消耗率 %求出各个速度节点的燃油消耗率b1=i

40、nterp1(ua0,b0,ua1);Qt=P.*b1./(367.1.* pg);i仁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2827.327.627.J2722726.326.52B.J262燃油经济性一加速时间曲线2613.313 41 左513.613.713.813.9 U百公里油fi(L71Qakm)14214.34.3 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B空载4080

41、0.8453.9502.1000.38满载92901.1703.9502.9500.381)2)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;h

42、gm=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© f fai_fm=betam*z*Lm./(bm+z*hgm);% 满载时前轴的© f fai_rk=(1-betak)*z*Lk./(ak-z*hgk);% 空载时后轴的© r fai_rm=(1-betam)*z*Lm./(am-z*hgm);% 满载时后轴的© r plot(z,fai_fk,'b

43、-', z,fai_fm,'r', z,fai_rk,'b-', z, fai_rm,'r', z, fai,'k'); titleC利用附着系数与制动强度的关系曲线了； xlabel('制动强度(z/g)');ylabelC利用附着系数© ');gtext(' © r(空载)'),gtext(' © r(满载)'),gtext(' © =z'),gtext(' © f(空载)'),gt

44、ext(' © f(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;p lot(fai_fk,Efk,'b',fai_fm,Efm,'r',fai_rk,Erk,'b',fai_rm,Erm,'r');axis(0 1 0 100);titleC前后制动效率曲线');xlabel('附着系数© ');ylabel(制动

45、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绒0.9ffl动强度（訂g）0J0,30,40-50,6 Q7 0 右23 s 6前后制动效率曲线302010g II8iIIJII0D.10.20.30.405 O.b 0.7030 9附看系数屮(2)问和问程序：clearmk=4080;hgk=0.845;Lk=3.950;ak=2.10;betak=0.38;bk=Lk-ak;% 空载 时 的参数

46、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 ©f fai_fm=betam*z*Lm./(bm+z*hgm);% 满载时前轴的 ©f fai_rk=(1-betak)*z*Lk./(ak-z*hgk);% 空载时后轴的 ©r fai_rm=(1-betam)*z*Lm./(am-z*hgm);% 满载时后轴的 ©r Efk=z./fai_fk*100;%空载时前轴的制动效率

47、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+ua0A2/(25.92*ak1);% 制动距离Sm1=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A2/(25.92*am1);disp('空载时，汽车制动距离Sk1=');dis p(Sk1);disp('满载时，汽车制动距离Sm1=');dis

48、 p(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);% 制动距离 Sm2=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A2/(25.92*am2); Sk3=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua02/(25.92*ak3); Sm3=(t1+t2/2)*ua0/3.6+ua0A2/(25.92*am3);汽车制动距离Sk2=');

49、汽车制动距离Sm2=');汽车制动距离Sk3=');汽车制动距离Sm3=');dis p('空载时，前制动器损坏，dis p(Sk2);dis p('满载时，前制动器损坏，dis p(Sm2);disp('空载时，后制动器损坏，dis p(Sk3);dis p('满载时，后制动器损坏，dis p(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,10.0061汽车制动距离Sk2=满载时，前制动器损坏,7.5854汽车制动距离Sm2=空载时，后制动器损坏,8.0879汽车制动

50、距离Sk3=满载时，后制动器损坏,13.5986汽车制动距离Sm3=5.11二自由度轿车模型的有关参数如下:总质里m=1818.2kg绕Oz轴转动惯量I z 3885 kg m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：2稳定性因数K、特征车速Uch。1)2)稳态横摆角速度增益曲线Ua、车速u=22.35m/s时的转向灵敏度r。sw3)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与转弯半径的比值 R/R0（R0=15m）

51、。0、阻尼4） 车速u=30.56m/s时，瞬态响应的横摆角速度波动的固有（圆）频率比、反应时间与峰值反应时间解：Matlab程序：m=1818.2;lz=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)/L2;Uch=(1/K)A(1/2);% 特征车速disp(稳定性因数(s2/m2)K=');disp (K);disp('特征车速(m/s)Uch=');dis p(Uch);u=0:0.05:30;S=u./(L*(1+K*uA2)

52、;%稳态横摆角速度增益plot(u,S);titleC汽车稳态横摆角速度增益曲线');xlabel('车速 u(m/s)');ylabelC稳态横摆角速度增益');disp('u=22.35m/s时，转向灵敏度为');dis p(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dis PC静态储备系数S.M.=');dis p( 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 (

53、A);disp('侧向加速度为0.4g时转弯半径比值R/R0=');dis p(C);W0=L/u1*(k1*k2/(m*lz)*(1+K*u1A2)A(1/2);% 固有(圆)频率D=(-m*(k1*aA2+k2*bA2)-lz*(k1+k2)/(2*L*(m*lz*k1*k2*(1+K*u1A2)A(1/2);% 阻 尼比t=ata n(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)A(1/2)/D)/(W0*(1-DA2)A(1/2)+t;% 峰值反应时间disp('

54、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');dis p( W0);disp('阻尼比为');disp (D);disp('反应时间(s)为')；dis p(t);disp('峰值反应时间(s)为')；disp( E);稳定性因数(s2/m2)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0.1576S.M =侧向加速度为0.02810.4g时前、后轮侧偏角绝对值之差（rad） a1-a

55、2=侧向加速度为1.16080.4g时转弯半径比值R/R0=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（S）为0.1811峰值反应时间（S）为0.38993.5321.50.E汽车稳态槿摆角速度増益曲线5253D10152D车 iS din/s)6.5车身-车轮双质量系统参数:fo 1.5H z,0.25,9,10。“人体-座椅”系统参数:s 3Hz, s 0.25。车速u 20m/s，路面不平度系数Gq no2.56 10 8 m3，参考空间频率 nomim'1。计算时频率步长f 0.2 Hz

56、，计算频率点数N 180。1）计算并画出幅频特性zi /q、Z2 / zi、 q/z2和均方根值谱 雄f2)值随fs、jGa f谱图。进一步计算改变“人体-座椅”系统参数：fss的变化。q、Z1、Z21.56Hz, sa、aw、Law 值0.125 0.5。分析 aw、Law3)分别改变车身-车轮双质量系统参数：f。 0.25 3Hz, 0.125 0.5 ,4.518,520。绘制z2、fd、Fd/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yp s=0.25;% 阻尼比Zgama=9;%刚度比丫mu=10;%质量比卩fs=3;y pss=0.25;g=9.8;a0=10A(-6);f0=1.5;ua=20;Gq 门0=2.56*10八(-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.A2).*(1+gama-1/mu*lamta.A2)-1).A2+4*y psA2*lamta.A2.*(gama-(1/m u+1)*lamta.A2).A2;z1_q=gama*sqrt(1-lamta.2).2+4* yp s2*lamta.2)./deta); z2_z1=sqrt(1+4*y psA