汽车理论课后习题答案部分

1、第一章汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力与地面切向反作用力构成一力偶矩。（2）轮胎在松软路面上滚

2、动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。第三章汽车动力装置参数的选定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：加速时间的结算思路与方法：在

3、算加速时间的时候，关键是要知道在加速的过程中，汽车的行驶加速度随着车速的变化。由汽车行驶方程式：，可以的到：（）由于对于不同的变速器档位，车速与发动机转速的对应关系不同，所以要针对不同的变速器档位，求出加速度随着车速变化的关系。先确定各个档的发动机最低转速和最高转速时对应的汽车最高车速和最低车速。然后在各个车速范围内，对阻力、驱动力进行计算，然后求出，即。式中可以通过已经给出的使用外特性曲线的拟合公式求得。求出加速度随着车速变化的关系之后，绘制出汽车的加速度倒数曲线，然后对该曲线进行积分。在起步阶段曲线的空缺部分，使用一条水平线与曲线连接上。一般在求燃油经济性加速时间曲线的时候，加速时间是指0

4、到100km/h（或者0到60mile/h，即0到96.6km/h）的加速时间。可是对于所研究的汽车，其最高行驶速度是94.9km/h。而且从该汽车加速度倒数曲线上可以看出，当汽车车速大于70km/h的时候，加速度开始迅速下降。因此可以考虑使用加速到70km/h的加速时间进行代替。（计算程序见后）对于四档变速器：档位IIIIIIIV传动比6.093.091.711.00计算的结果是如下：主传动比5.175.435.836.176.33II档起步0-70km/h加速时间/s27.303627.503227.129126.513225.9787然后计算各个主传动比下，六工况百公里油耗。利用第二章作

5、业中所使用的计算六工况百公里油耗的程序进行计算，得到结果如下：主传动比5.175.435.836.176.33六工况百公里油耗（L/100km）13.381113.619113.907914.141014.2608可以绘制出燃油经济性加速时间曲线如下：从图上可以发现，随着的增大，六工况百公里油耗也随之增大；这是由于当增大以后，在相同的行驶车速下，发动机所处的负荷率减小，也就是处在发动机燃油经济性不佳的工况之下，导致燃油经济性恶化。但是对于加速时间来说，随着的增加，显示出现增大，然后随之减小，而且减小的速度越来越大。其实从理论上来说，应该是越大，加速时间就有越小的趋势，但是由于在本次计算当中，加

6、速时间是车速从0加到70km/h，并不能全面反映发动机整个工作能力下的情况，比如当=5.17的时候，车速从刚上IV档到70km/h只有很短的一段，并不能反映出在此住传动比之下，发动机驱动力变小所带来的影响。因此反映到图线中，加速时间反而有所下降。从上面的结果发现，的选择对汽车的动力性和经济性都有很大影响，而且这两方面的影响是互相矛盾的。汽车很大部分时间都是工作在直接档（对于有直接档的汽车来说），此时就是整个传动系的传动比。如果选择过大，则会造成发动机的负荷率下降，虽然提高了动力性，后备功率增加，而且在高速运转的情况下，噪音比较大，燃油经济性不好；如果选择过小，则汽车的动力性减弱，但是负荷率增加

7、，燃油经济性有所改善，但是发动机如果在极高负荷状态下持续工作，会产生很大震动，对发动机的寿命有所影响。因此应该对的影响进行两方面的计算与测量，然后再从中找出一个能够兼顾动力性和经济性的值。另外，对于不同的变速器，也会造成对汽车的燃油经济性和动力性的影响。变速器的档位越多，则根据汽车行驶状况调整发动机的负荷率的可能性越大，可以让发动机经常处在较高的负荷状态下工作，从而改善燃油经济性；但是对于汽车的动力性，增应该对具体的变速器速比设置进行讨论。变速器与主减速器的速比应该进行适当的匹配，才能在兼顾动力性和经济性方面取得好的平衡。通常的做法是绘出不同变速器搭配不同的主减速器，绘制出燃油经济性加速时间曲

8、线，然后从中取优。第四章汽车的制动性4.1一轿车驶经有积水层的一良好路面公路，当车速为100km/h时要进行制动。为此时有无可能出现划水现象而丧失制动能力？轿车轮胎的胎压为179.27kPa。解：由Home等根据试验数据给出的估算滑水车速的公式：所以车速为100km/h进行制动可能出现滑水现象。4.2在第四章第三节二中，举出了CA700轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。试由表中所列数据估算的数值，说明制动器作用时间的重要性。性能指标制动时间/s制动距离/m最大减速度/(m/s2)真空助力制动系2.1212.257.25压缩空气液压制动系1.458.257.65注：起始制动

9、速度均为30km/h分析：计算的数值有两种方法。一是利用式（4-6）进行简化计算。二是不进行简化，未知数有三个，制动器作用时间，持续制动时间，根据书上P79页的推导，可得列出制动时间、制动距离两个方程，再根据在制动器作用时间结束时与车速持续制动阶段初速相等列出一个方程，即可求解。但是结果表明，不进行简化压缩空气液压制动系的数值无解，这与试验数据误差有关。解：方法一（不简化计算）：制动时间包含制动器作用时间，持续制动时间。 = 1 * GB3 制动距离包含制动器作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离和，总制动距离： = 2 * GB3 在制动器作用时间结束时与车速持续制动阶段初速相等 = 3 *

10、GB3 方程 = 1 * GB3 = 2 * GB3 = 3 * GB3 联立可得：，。方法二（简化计算）：略去总制动距离的二次小项有：计算结果如下表所示：（s）不简化计算简化计算真空助力制动系0.97（无解）0.895压缩空气液压制动系无解0.445讨论制动器作用时间的重要性（根据简化计算结果讨论）从实验数据及以上估算出的制动器作用时间数据的比较来看，采用压缩空气-液压制动器后，制动距离缩短了32%，制动时间减少了31.6%，但最大减速度只提高了3.5%，而同时制动器作用时间减少了50.3%。这样的变化趋势我们可以得到这样的结论：改用压缩空气-液压制动器后制动距离减少的主要原因在于制动器作用

11、时间的减少。而且减少制动器作用时间对于减少制动距离效果显著。所以改进制动器结构形式是提高汽车制动效能的非常重要的措施。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Ua30km/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

12、离。分析：1）可由相关公式直接编程计算，但应准确理解利用附着系数和制动效率的概念。注意画图时利用附着系数和制动效率曲线的横坐标不同。2）方法一：先判断车轮抱死情况，然后由前（后）轮刚抱死时的利用附着系数等于实际附着系数求得制动强度。方法二：由利用附着效率曲线读得该附着效率时的制动效率求得制动强度。3）前部管路损坏损坏时，后轮将抱死时制动减速度最大。计算时，注意此时只有后轮有制动力，制动力为后轮法向反作用力与附着系数的乘积。同理可得后部管路损坏时的情况。解：1）前轴的利用附着系数公式为：， 后轴的利用附着系数公式为： 该货车的利用附着系数曲线图如下所示（相应的MATLAB程序见附录）制动效率为车

13、轮不抱死的最大制动减速度与车轮和地面间摩擦因数的比值，即前轴的制动效率为，后轴的制动效率为，画出前后轴的制动效率曲线如下图所示： 2)由制动距离公式，已知=0.03s, =30km/h,=0.80,需求出。利用制动效率曲线，从图中读出：=0.80的路面上，空载时后轴制动效率约等于0.68，满载时后轴制动效率为0.87。 =制动效率*g所以车轮不抱死的制动距离(采用简化公式计算)： 空载时=6.86m满载时=5.33m。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。 = 1 * GB3 制动系前部管路损坏时则在后轮将要抱死的时候，得：，空载时，3.56，满载时4

14、.73。制动距离：解得空载时s=10.1m,空载时s=7.63m。 = 2 * GB3 制动系后部管路损坏时则在前轮将要抱死时， 得：，空载时，2.60，满载时4.43。制动距离：解得空载时s=13.6m,空载时s=8.02m。4.4在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制动力的分配有何规定。说明作出这种规定的理由。答：ECE制动法规何我国行业标准关于双轴汽车前、后轴制动力分配的要求见书P95。作出这种规定的目的是为了保证制动时汽车的方向稳定性和有足够的制动效率。4.5一轿车结构参数同题1.8中给出的数据一样。轿车装有单回路制动系，其制动力分配系数。试求：同步附着系数。在的路面上的制动效率。汽车能到

15、达的最大制动减速度（指无任何车轮抱死）。若将该车改为双回路制动系统（只改变制动系的传动系，见习题图3），而制动器总制动力与总泵输出管路压力之比称为制动系增益，并令原车单管路系统的增益为G。确定习题图3中各种双回路系统以及在一个回路失效时的制动系增益。计算：在的路面上，上述双回路系统在一个回路失效时的制动效率以及能够达到的最大减速度。比较各种回路的优缺点。解：1）同步附着系数：。2）制动效率，前轮先抱死。制动效率为：。3）最大制动减速度：。4）易得各种情况下的制动系增益如下表所示：制动系增益a)b)c)双回路系统GGG1回路失效时0.35 G0.5G0.5G2回路失效时0.65G0.5G0.5G

16、5）分析：对于a)若一个回路失效其情况和4.3.3一样，参照前面的分析。对于双回路系统b)和c)，当一个回路失效时，如不考虑轴距的影响，其制动效果是一样的，所以只分析一种情况即可。一个管路损坏时，前、后车轮的抱死顺序和正常时一样。对车轮刚抱死时的车轮受力情况进行，注意此时作用在单边车轮上的地面法向反作用力只为总的地面法向反作用力的一半。注意：不能简单的认为此时的制动减速度为正常情况的一半。 = 1 * GB3 对于a):若前轴回路失效时则相当于单回路时前部管路损坏，由4.3的推导：。最大制动减速度：0.323g。制动效率：46.2。若后轴回路失效时则相当于单回路时后部管路损坏，根据4.3的推导

17、：。最大制动减速度：0.387g。制动效率：55.3。 = 2 * GB3 对b)和c)：由前面的讨论知，所以前轮先抱死，当前轮刚要抱死时：因为一个回路失效，。以上方程联立解得：。制动效率：，最大制动减速度0.285g。6）两种回路的优缺点比较双回路系统a)制动系增益最大，一个回路失效时的最大制动减速度也比b),c)大，所以其性能较优。双回路系统b)、c)制动系增益相同，如果不考虑轴距的影响，两者在一个回路失效时的制动效率相同。但是，c)在一个回路失效时，制动力作用在一侧车轮上，车身左右受力严重不均衡，会产生跑偏等问题。汽车的操纵稳定性5.1 一轿车（每个）前轮的侧偏刚度为-50176N/ra

18、d、外倾刚度为-7665N/rad。若轿车向左转弯，将使前轮均产生正的外倾角，其大小为4度。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮负载转移的影响，试求由外倾角引起的前轮侧偏角。解：有外倾角时候的地面侧向反作用力为（其中k为侧偏刚度，kr为外倾刚度，为外倾角）于是，有外倾角引起的前轮侧偏角的大小为：代入数据，解得0.611 rad，另外由分析知正的外倾角应该产生负的侧偏角，所以由外倾角引起的前轮侧偏角为-0.611rad。5.2 6450N轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在悬架上加装横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。试分析其理论依据（要求有必要的

19、公式和曲线）。答：由课本P138-140的分析知，汽车稳态行驶时，车厢侧倾角决定于侧倾力矩和悬架总的角刚度，即。前、后悬架作用于车厢的恢复力矩增加：，其中，分别为前、后悬架的侧倾角刚度，悬架总的角刚度为前、后悬架及横向稳定杆的侧倾角刚度之和。由以上的分析易知，当增加横向稳定杆后汽车前悬架的侧倾角刚度增大，后悬架侧倾角刚度不变，所以前悬架作用于车厢的恢复力矩增加（总侧倾力矩不变），由此汽车前轴左、右车轮载荷变化量就较大。由课本图5-46知在这种情况下，如果左右车轮轮胎的侧偏刚度在非线性区，则汽车趋于增加不足转向量。5.3汽车的稳态响应有哪几种类型？表征稳态响应的具体参数有哪些？它们彼此之间的关系

20、如何？答：汽车的稳态响应有三种类型，即中性转向、不足转向和过多转向。表征稳态响应的参数有稳定性因数，前、后轮的侧偏角角绝对值之差，转向半径的比R/R0，静态储备系数S.M.等。它们之间的彼此关系为：（为侧向加速度的绝对值）；(k1，k2分别为汽车前、后轮的侧偏刚度，a为汽车质心到前轴的距离，L为前、后轴之间的距离)。5.4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？答：表示汽车稳态转向特性的参数有稳定性因数，前、后轮的侧偏角绝对值之差，转向半径的比R/R0，静态储备系数S.M.等。 = 1 * GB3 讨论汽车重心位置对稳态转向特性的影响，

21、由式（5-17）（为中性转向点至前轴的距离）当中性转向点与质心位置重合时，S.M.0，汽车为中性转向特性；当质心在中性转向点之前时，S.M.为正值，汽车具有不足转向特性；当质心在中性转向点之后时，S.M.为负值，汽车具有过多转向特性。 = 2 * GB3 汽车内、外轮负荷转移对稳态转向特性的影响在侧向力作用下，若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于增加不足转向量；若后轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于减小不足转向量。5.5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？答：不一样。汽车转弯时由于侧倾力矩的作用，左、右车轮的垂直载荷不再相等，所受阻力亦不相等。另外，车轮还将受到地面侧

22、向反作用力。5.6主销内倾角和后倾角功能有何不同？答：主销内倾角的作用，是使车轮在方向盘收到微小干扰时，前轮会在回正力矩作用下自动回正。另外，主销内倾还可减少前轮传至转向机构上的冲击，并使转向轻便。主销后倾的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时，主销后倾将产生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正，可保证汽车支线行驶的稳定性。汽车转向轮的回正力矩来源于两个方面，一个是主销内倾角，依靠前轴轴荷，和车速无关；一个是主销后倾角，依靠侧倾力，和车速有关；速度越高，回正力矩就越大。5.7横向稳定杆起什么作用？为什么有的车装在前悬架，有的装在后悬架，有的前后都装？答：横向稳定杆的主要作用是增加汽车的

23、侧倾刚度，避免汽车在转向时产生过多的侧倾。另外，横向稳定杆还有改变汽车稳态转向特性的作用，其机理在题5.2中有述。横向稳定安装的位置也是由于前、后侧倾刚度的要求，以及如何调节稳态转向特性的因素决定的。5.8某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定。按照二自由度操纵稳定性模型，其稳态转向特性为过多转向，试找出五种改善其特性的方法。答： = 1 * GB3 增加主销内倾角； = 2 * GB3 增大主销后倾角； = 3 * GB3 在汽车前悬架加装横向稳定杆； = 4 * GB3 使汽车前束具有在压缩行程减小，复原行程增大的特性； = 5 * GB3 使后悬架的侧倾转向具有趋于不足转向的特性。

24、5.9汽车空载和满载是否具有相同的操纵稳定性？答：不具有相同的操纵稳定。因为汽车空载和满载时汽车的总质量、质心位置会发生变化，这些将会影响汽车的稳定性因数、轮胎侧偏刚度、汽车侧倾刚度等操纵稳定性参数。5.10试用有关公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车操纵稳定性、稳态响应指标的影响。答：以静态储备系数为例说明汽车质心位置对稳态响应指标的影响：（，为中性转向点至前轴的距离）当中性转向点与质心位置重合时，S.M.0，汽车为中性转向特性；当质心在中性转向点之前时，S.M.为正值，汽车具有不足转向特性；当质心在中性转向点之后时，S.M.为负值，汽车具有过多转向特性。5.11二自由度轿车模型的有关参

25、数如下： 总质量 m=1818.2kg绕Oz轴转动惯量 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)。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注意：2）所求的转向灵敏度中的是

26、指转向盘转角，除以转向系传动比才是车轮转角。解：1）稳定性因数特征车速稳态横摆角速度增益曲线如下图所示：车速u=22.35m/s时的转向灵敏度/20=0.168态储备系数，时前、后轮侧偏角绝对值之差速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，反应时间峰值反应时间5.12稳态响应中横摆角速度增益达到最大值时的车速称为特征车速。证明：特征车速，且在特征车速时的横摆角速度增益，为具有相等轴距L中性转向汽车横摆角速度增益的一半。答：特征车速指汽车稳态横摆角速度增益达到最大值时的车速，汽车稳态横摆角速度增益为：当，即时等号成立，所以特征车速。此时的横摆角速度增益，具有相等

27、轴距L中性转向汽车的横摆角速度增益为u/L，前者是二者的一半。5.13测定汽车稳态转向特性常用两种方法，一为固定方向盘转角法，并以R/R0-ay曲线来表示汽车的转向特性；另一为固定圆周法。试验时在场地上画一圆，驾驶员以低速沿圆周行使，记录转向盘转角，然后驾驶员控制转向盘使汽车始终在圆周上以低速连续加速行使。随着车速的提高，提高转向盘转角（一般）将随之加大。记录下角，并以曲线来评价汽车的转向特性。试证：，说明如何根据曲线来判断汽车的转向特性。证明：设转向器的总传动比为i,设低速运动时的前轮转角为，则，（其中R为圆周半径）。连续急速行使时，由式（5-11）：，又，得。所以，证毕。中性转向时，K=0

28、，是一条直线；不足转向时，K0， 将随车速得增加而逐渐增大；K0，将随车速得增加而逐渐减小。5.14习题图4是滑柱连杆式独立悬架（常称为Mc Pherson strut suspension）示意图。试证：1）R.C.为侧倾中心。2）悬架的侧倾角刚度为，式中，ks为一个弹簧的（线）刚度。 分析：计算悬架侧倾角刚度时，要利用虚位移原理进行推导。推导时注意，本题和书中的单横臂独立悬架是有区别的，主要是本题有一个角。证明：1）先对左侧悬架分析。当车轮上下跳动时，CB杆绕B点转动，故AC杆的瞬心必在CB所在的直线上；由于AC杆导向机构的约束，A点的运动方向平行与AC杆自身，故AC杆的瞬心必在过A点，垂

29、直AC的直线上。由此可得到左侧车轮的瞬心O点，侧倾中心就在DO与汽车中心线的交点上，如图中所示。2) a.求悬架的线刚度设车厢不动，汽车处于静止受力状态，作用在轮胎上的地面法向反作用力为，再在轮胎上加一微元力，ss为弹簧的虚位移，st为车轮的虚位移，弹簧力相应增加,则。设OD与水平面的夹角为，因为O为左侧车轮的运动瞬心，由图可知。根据力矩平衡：。单侧悬架的线刚度为。由式（5-42）整个悬架的侧倾角刚度为：。5.17 习题图5为三种前独立悬架对车轮相对车身垂直上下位移时前束变化的影响。试问图中哪一条曲线具有侧倾过多转向效果？答：曲线1对应的前独立悬架，转弯时车厢侧倾，内侧前轮处于反弹行程，前束增

30、加，车轮向汽车纵向中心线转动，外侧前轮处于压缩行程，前束减小，车轮向外转动。采用这种悬架导致汽车的侧倾转向增加了不足转向量，具有侧倾不足转向效果。曲线2对应的前独立悬架，曲线较其他两种更贴近纵坐标轴，说明这种悬架的侧倾转向量很小，几乎等于零。 曲线3对应的前独立悬架，转弯时车厢侧倾，内侧前轮处于反弹行程，前束减小，车轮向汽车纵向中心线相反方向转动，外侧前轮处于压缩行程，前束增大，车轮向内转动。采用这种悬架导致汽车的侧倾转向增加了过多转向量，具有侧倾过多转向效果。5.18转向盘力特性与哪些因素有关，试分析之。答：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性，与下列因素有关：转向器传动比及其

31、变化规律、转向器效率、动力转向器的转向盘操作力特性、转向杆系传动比、转向杆系效率、由悬架导向杆系决定的主销位置、轮胎上的载荷、轮胎气压、轮胎力学特性、地面附着条件、转向盘转动惯量、转向柱摩擦阻力以及汽车整体动力学特性等。5.19地面作用于轮胎的切向反作用力是如何控制转向特性的？答：参考课本第六节。第六章汽车的平顺性6.1设通过座椅支承面传至人体垂直加速度的谱密度为一白噪声，。求在0.580Hz频率范围内加权加速度均方根值和加权振级，并由表6-2查出相应人的主观感受。解 ，查表得，人的主观感受为很不舒服。6.2设车速u=20m/s，路面不平度系数，参考空间频率。画出路面垂直位移，速度和加速度的谱

32、图。画图时要求用双对数坐标，选好坐标刻度值，并注明单位。解：由公式 得到谱图如下：6.3设车身-车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率。它行驶在波长的水泥接缝路上，求引起车身部分共振时的车速。该汽车车轮部分的固有频率，在砂石路上常用车速为。问由于车轮部分共振时，车轮对路面作用的动载所形成的搓板路的波长？解：引起车身部分共振时的车速：6.4设车身单质量系统的幅频用双对数坐标表示时如习题图6所示。路上输入谱与题6.2相同。求车身加速度的谱密度，画出其谱图，并计算0.110Hz频率范围车身加速度的均方根值。解：得到车身加速度密度谱图如下：6.5车身-车轮双质量系统参数：。“人体-座椅”系统参数：。

33、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： 幅频特性、和均方根值谱、的谱图如下所示其中计算公式如下：由计算公式 可得及036Hz频率范围加权加速度均方根值与加权振级为，由表6-2查得车上乘客没有不舒适的感觉。改变“人体-座椅”系统参数：。分析值随的变化。值随的变化的曲线如下图所示。如图可以看出随的变化，值改变量不大；其中随增大而有所增大， 而随增大，先减小后增大，

34、其中在=0.2左右右最小值。分析双质量系统车身部分固有频率f0、阻尼比、刚度比和质量比四个参数的变化对振动响应、和均方根值的影响。在分析4个系统参数中某一参数的影响时，其余3个参数保持不变。系统参数取值如下表所示：系统参数f0/Hz基准值1.50.25910+6dB30.51820-6dB0.250.1254.55车身部分固有频率f0的影响车身部分阻尼比的影响悬架与车轮的刚度比的影响车身与车轮部分质量比的影响附录资料：不需要的可以自行删除SBS改性沥青卷材防水施工工艺1 执行标准1.1 GB/T19001ISO90012000质量管理体系 要求1.2 GB503002001建筑工程施工质量验收

35、统一标准 1.3 GB502072001屋面工程质量验收规范1.4 工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分2002年版）1.5 JGJ5999建筑施工安全检查标准2 施工工艺2.1 施工准备2.1.1 施工前准备工作2.1.1.1 防水工程施工前，掌握施工图中的关于防水工程细部构造及有关技术要求，并应编制防水方案或保证质量技术措施。2.1.1.3准备好防水材料和冷底子油的溶剂或成品、涂刷冷底子油、嵌填密封材料、铺贴卷材、清扫基层等施工操作中各种必须的工具、用具、机械以及安全设施、灭火器材。2.1.1.4 检查找平层的施工质量是否符合要求。当出现局部凹凸不平、起砂起皮、裂缝以及预埋不稳等缺陷时，可

36、按表7.1进行修补。 找平层缺陷的修补方法 表7.1缺陷种类修补方法凹凸不平铲除凸起部位。低凹处应用1：2.5水泥砂浆掺10%15%107胶补抹，较浅时可用素水泥掺胶涂刷；对沥青砂浆找平层可用沥青胶结材料或沥青砂浆填补。起砂、起皮要求防水层与基层牢固粘结时必须修补。起皮处应将表面清除，用水泥素浆掺胶涂刷一层，并抹平压光。裂缝满粘法施工的卷材及涂膜防水层应对裂缝进行修补。当裂缝宽度0.5mm时，可用密封材料刮封，上铺隔离条0.5mm时，沿缝凿成V形槽（200.520mm），清扫干净后嵌填密封材料，再做100mm宽防水涂料层。预埋件固定不稳定凿开重新灌筑掺107胶或膨胀剂的细石混凝土，四周按要求作

37、好坡度。2.1.2 材料2.1.2.1卷材：根据设计要求及防水等级，采用厚度不同2、2.5、3.0mmSBS改性沥青卷材。2.1.2.2冷底子油，厂家已制作好的配套品种。2.1.3主要机具2.1.3.1工具：石油液化罐、高压胶管、喷枪或喷灯、小油灰铲刀、排刷。2.1.3.2 护具：帆布手套、皮手套、平底胶鞋、工作服。2.1.4 作业人员：由具有防水资质专业施工队组施工。2.2 作业条件2.2.1 材料要求SBS改性沥青防水卷材必须符合设计要求，外观质量要符合表7.2的要求，要有出厂合格证和试验报告。 SBS改性沥青防水卷材外观质量 表7.2项 目质 量 要 求孔洞、缺边、缺口不允许边缘不整齐不

38、超过10mm胎体露白、未浸透不允许每卷卷材的接头不超过1处，较短的一段不应小于1000mm，接头处应加长150mm2.2.2 作业人员要求：防水工程的施工应由经资质审查合格的防水专业队组进行施工。工作人员应持有当地建设行政主管部门颁发的上岗证。2.2.3 工作环境要求2.2.3.1找平层应干燥，坚实平整不起砂，含水率小于9%或空铺1m2卷材34h后检验未见水印即为合格。2.2.3.2 屋面的转角及大烟囱、出入孔等阴阳角找平层，要抹成平缓的半圆弧形。2.2.3.3 伸出屋面管道周围的找平层应做成圆锥台、管道与找平层间应留凹槽，并用嵌填密封材料。2.2.3.4 雨天、雪天严禁进行卷材施工。五级风及

39、其以上时不得施工，气温低于0时不宜施工，如必须在负温下施工时，应采取相应措施，以保证工程质量。热熔法施工时的气温不宜低于10。施工中途下雨、雪，应做好已铺卷材四周的防护工作。2.2.3.5夏季施工时，屋面如有露水潮湿，应待其干燥后方可铺贴卷材，并避免在高温烈日下施工。2.3 操作工艺（见图7.1）卷材防水施工工艺流程图（图7.1）基层表面清理、修补工作基层表面清理、修补工作喷、涂基层处理剂节点附加增强处理定位、弹张、试铺铺贴卷材收头处理、节点密封收头处理、节点密封清理、检查、修整保护层施工2.3.1 清理基层将施工部位的基层清扫干净。2.3.2 刷冷底子油冷底子油作为基层处理剂主要用于热粘贴铺

40、设沥青卷材。涂刷冷底子油的品种要视卷材而定，不可错用。涂刷要薄而均匀，不得有空气、麻点、气泡，也可用机械喷涂。如果基层表面过于粗糙，宜先刷一遍慢挥发性冷底子油，待其表面干后，在刷一遍快挥发性冷底子油。涂刷时间宜在铺贴前12d进行，使油层干燥而又不沾染灰尘。2.3.3 铺贴附加层在雨水口、檐沟、烟囱根部、阴阳角等部位预先用SBS卷材或涂膜贴一层增强加层。2.3.4 铺屋面卷材根据设计要求SBS改性沥青卷材可以采用空铺、点粘、条粘、满粘法施工，并要符合施工规范（GB502072002）要求。通常都采用满粘法，而条粘、点粘和空铺法更适合于防水层上有重物覆盖或基层变形较大的场合，是一种克服基层变形拉裂

41、卷材防水层的有效措施，设计中应明确规定、选择适用的工艺方法。空铺：铺贴卷材防水层时，卷材与基层仅在四周一定宽度内粘贴，其余部分不粘贴的施工方法；条粘法：铺贴卷材时，卷材与基层粘结面不少于两条，每条宽度不小于150mm；点粘法：铺贴防水卷材时，卷材或打孔卷材与基层采用点状粘结的施工方法。每平方米粘结不少于5点，每点面积为100mm100mm。无论采用空铺、条粘还是点粘法，施工时都必须注意，距屋面周边800mm内的防水层应满粘，保证防水层四周与基层粘结牢固，卷材与卷材之间应满粘，保证搭接严密。2.3.4.1 铺设方向卷材的铺设方向应根据屋面坡度和屋面是否有振动来确定。当屋面坡度小于3%，卷材宜平行

42、于屋脊铺贴；屋面坡度大于15%或受振动时，沥青卷材应垂直于屋脊铺贴；SBS改性沥青卷材可根据屋面坡度、屋面是否受振动、防水层的粘结方式、粘结强度、是否机械固定等因素综合考虑采用平行或垂直屋面脊铺巾。上下层卷材不得相互垂直铺贴。上下层卷材不得相互垂直铺贴。2.3.4.2对设有分格缝的屋面，对分格缝用防水油膏嵌缝，并铺贴一层卷材附加层（200mm宽，单边粘贴）。2.3.4.3 对设有保温层的屋面应在保温层和找平层中留置排气槽，要求排气道纵横贯通，每36m2设一排气孔，并与排气槽上铺贴一层卷材附加层（不少于200mm宽）。2.3.4.4卷材铺贴，平行于屋脊开始，从檐口开始往上铺，将喷火枪（或喷灯）调

43、整就绪，然后对准卷材与基层的交界面（喷枪与卷材的距离保持50100mm），在卷材表面热熔胶熔化并发黑有光泽时，进行滚动粘贴，卷材向前滚动时，要求边缘有热熔胶溢出，并用小刀刮平封实。在卷材滚动过程中，须对卷材压实，不许空鼓。2.3.4.5 卷材的搭接宽度（见表7.3） 卷材搭接宽度（mm） 表7.3卷 材种 类卷 材种 类铺 贴方 法短边搭接长边搭接满贴法空铺、点粘、条粘法满粘法空铺、点粘、条粘法沥青防水卷材10015070100SBS改性沥青防水卷材80100801002.3.4.6卷材之间（即边接缝）粘接时用喷枪对准上下层卷材烧至熔化，然后用力挤压边缘有热熔胶溢出，用刮刀修平封实。2.3.4

44、.7 卷材施工时，对屋面所有管道、烟囱口、水落口等节点周围及转角处剪开的卷材用密封胶封牢。2.3.5 细部防水做法2.3.5.1 天沟、檐沟、檐口防水做法a. 天沟、檐沟应增铺附加层，应采用防水涂膜作为增强层。b. 天沟、檐沟与屋面的交接处的附加层宜空铺，空铺的宽度不应小于200mm。（图7.2（1）a）c. 卷材防水层应由沟底翻上至沟外檐顶部，卷材收头应用压条或垫片钉压固定，并用密封材料封口。（图7.2（1）b）d. 高低跨内排水天沟与立墙交接处，应采用能适应变形的密封处理。（图7.2（1）c ）e. 铺贴檐口800mm范围内的卷材应采取满粘法。f. 卷材收头应压入凹槽，采用压条或垫片钉压固

45、定，并用密封材料封口。g. 檐口下端应抹出鹰嘴和滴水槽。2.3.5.2 女儿墙泛水防水做法a. 铺贴泛水处的卷材应采取满粘法。b. 女儿墙较低，卷材铺到压顶下，并用金属或钢筋砼板盖压。（图7.2（2）a）c. 砖墙卷材收头可直接铺压在女儿墙压顶下，也可压入砖墙凹槽上部的墙体应做防水处理。（图7.2（2）b）d. 女儿墙为混凝土时，卷材收头直接用压条固定与墙上，用密封材料封固，并在收头上部作柔性保护层。（图7.2（2）c）2.3.5.3 屋面变形缝的做法a. 变形缝的泛水高度不应小于250mm。b. 防水层应铺贴到变形缝两侧砌体的上部。c. 变形缝内宜填充泡沫塑料或沥青麻丝，上部填放衬垫材料，并

46、用卷材封盖，顶部应加扣混凝土或金属盖板，混凝土盖板的接缝应用密封材料嵌填。（图7.2（3）d. 在变形缝中间放置一条聚乙烯发泡棒或板，或先整个覆盖一层卷材，并向缝中凹伸，上放圆棒，圆棒是覆盖卷作形造型模架。e. 卷材盖过变形缝，并作成形，封闭处理，金属盖板或砼盖板作保护层。2.3.5.4 水落口处节点防水处理：a. 水落口杯上口的标高应设置在沟底的最低处。b. 防水层贴入水落口杯内不应小于50mm。c. 水落口杯周围500mm内增大坡度不应小于5%，并采用防水涂料或密封材料涂封，涂料厚度不应小于2mm。（图7.2（4）a）d. 水落口杯与基层接触处应留宽20mm、深20mm凹槽，并嵌填柔性密封

47、材料，避免水落口节点的渗漏发生。（图7.2（4）b）e. 水落口杯埋设标高应考虑水落口设防时增加附加层和柔性密封层的厚度及排水坡度加大的尺寸。2.3.5.5 伸出屋面管道及出入口防水做法a. 管道根部直径500mm范围内，砂浆找平层应抹出高度不小于30mm的圆台，管道与找平层间应留20mm20mm的凹槽，并嵌填密封材料，防水层收头处应用金属箍箍紧，并用密封材料封严。（图7.2（5）a）b. 管道根部四周应增铺附加层，宽度和高度均不应小于250mm。c. 屋面垂直出入口防水层收头应压在砼压顶圈下，水平出入口防水层收头应压在砼踏步下，防水层的泛水应设保护墙。（图7.2（5）b）2.3.6 卷材防水

48、层保护层施工应符合下列规定2.3.6.1用浅色涂料保护层时，应等卷材铺贴完成，并经检验合格，清扫干净涂刷。涂层应与卷材粘结牢固，厚满均匀，不得漏涂。2.3.6.2 用水泥砂浆作保护层时，表面应抹平压光，并应设表面分格缝，分格面积宜为1m2。2.3.6.3用块体材料作保护层时，宜留设分格缝。分格面积不宜大于100mm2；分格缝宽度不宜小于20mm。2.3.6.4用细石混凝土作保护层时，混凝土应振捣密实，表面抹光压光，并留设分格缝。分格面积不宜大于36m2。2.3.6.5 刚性保护层与女儿墙、山墙之间应预留宽度为30mm的缝隙，并用密封胶嵌填严密。2.3.6.6水泥砂浆、块材或细石混凝土保护层与防

49、水层之间设置的隔离层应平整，起到完全隔离作用。2.4 安全注意事项2.4.1卷材严禁在雨天、雪天、大风天气，温度低于5不得施工。中途下雨应做已铺卷材周边的防护工作。2.4.2 对石油液化罐、喷枪、喷灯的开关、连接件、胶管进行检查是否漏气、漏油，如发现应及时修理和更换。2.4.3在防水层上安装避雷带、天线、隔热板及各种管件和设备时，应谨慎作业，不得损坏防水层。2.4.4卷材宜直立堆放，并储放于通风的室内，切忌日晒、雨淋和于热源接触。2.4.5卷材操作人员必须穿长袖口衣服和长裤，并带手套，禁止赤脚或穿硬底、高跟鞋作业。2.5 过程能力预先鉴定在正式施工前，应对操作人员、材料、机具、环境等过程能力进

50、行预先鉴定，填写“特殊过程能力预先鉴定表”（程序文件表QCX093），并按照选择的防水参数进行试件送试，合格后方可正式生产。2.6 技术交底施工负责人应向班组进行技术交底。内容包括：施工部位、施工顺序、施工工艺、构造层次、节点设防方法、增强部位及做法，工程质量标准，保证质量的技术措施，成品保护措施和安全注意事项。2.7 特殊过程的连续监控2.7.1 需监控的技术参数：卷材厚度（见表7.4）、卷材搭接宽度（见表7.3）。2.7.2 监控的频次大于1000卷抽5卷，每5001000卷抽4卷，100499卷抽3卷，100卷以下抽2卷，进行规格尺寸和外观质量检验。在外观质量检验合格的卷材中，任取一卷作物理性能检验。2.7.3 对技术参数的监控：应由操作人员自检和项目质检员专检予以实施。2.7.4 监控人员应对监控时实测到的技术参数