总结答案——车辆系统动力学复习题(前八章) (2).docx

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1、总结答案车辆系统动力学复习题(前八章)(2)（车辆系统动力学）温习题前八章此温习题覆盖大部分试题。考试范围以课堂讲授内容为准。一、概念题1.约束和约束方程19一般情况下，力学系统在运动时都会收到某些集合或运动学特性的限制，这些构成限制条件的详细物体称为约束。用数学方程所表示的约束关系称为约束方程。2.完好约束和非完好约束19假如约束方程仅是系统位形和时间色解析方程，则这种约束称为完好约束。假如约束方程不仅包含系统的位形，还包括广义坐标对时间的导数或广义坐标的微分，而且不能通过积分使之转化为包含位形和时间的完好约束方程，则这种约束就成为非完好约束。3.车轮滑动率30-31车轮滑动率表示车轮相对于

2、纯滚动或纯滑动状态的偏离程度，是一个正值。驱动工况时为滑转率；被驱动包括制动，常下面标b以示区别时称为滑移率，二者统称为车轮的滑动率。其中100%100%dwdwdwuuu-?-?r驱动时：s=rr制动时：s=式中：dr为车轮滚动半径；wu为伦锌前进速度等于车辆行驶速度；为车轮角速度4.轮胎侧偏角31轮胎侧偏角是车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角，顺时针方向为正，用表示。5.轮胎径向变形31轮胎径向变形是车辆行驶经过中碰到路面不平度影响时而使轮胎在半径方向上产生的变形，定义为无负载时轮胎半径tr与负载时轮胎半径tfr之差。即:ttfrr=-6.轮胎的滚动阻力系数40轮胎滚动阻力系数等于相应的

3、载荷作用下滚动阻力RF与车轮垂直载荷,zwF的比值即：,RRzwFfF=7.轮胎驱动力系数与制动力系数50驱动时驱动力xF与法向力zF之比称为轮胎驱动力系数；在制动力矩作用下，制动力bxF与轮胎法向载荷zF的比值为轮胎制动力系数b。8.边界层70当流体绕物体流动时，在物体壁面附近受流体粘性影响显著的薄层称为“边界层。9.压力系数74定义车身某电的局部压力p与远处气流压力p间的压差与远处气流压力p之比为压力系数pC。即ppppCpp-?=10.风洞的堵塞比77车辆迎风面积与风洞送风横断面面积之比称为风洞的堵塞比。11.雷诺数79雷诺数vReLv=式中：v是气流速度，L是适中选择的描绘流体特性的长

4、度，v为流体的运动粘度12.空气阻力系数82-83空气阻力系数DC为单位动压单位面积的空气阻力。FF/=DDDACAqq=式中：FD为空气阻力单位N，A为参考面积单位2m，通常采用汽车的迎风面积；q为动压力单位Pa等于2/2au13.旋转质量换算系数88旋转质量换算系数21iivdmr=+式中：i表示等效的旋转质量转动惯量，dr驱动轮滚动半径，vm车辆整备质量注：旋转质量换算系数仅与车辆参数有关14.后备驱动力92将车辆行驶时实际需要的驱动力DemF与车辆所能提供的最大驱动力xF的差值称为后备驱动力，记作,xexF。15.驱动附着率和制动附着率101-102，1051驱动附着率定义为纵向驱动力

5、与法向力的比值，前、后轴的驱动附着率分别为：xfxrfrzfzrFFffFF=，2制动附着率定义为制动力与相应轴荷的比值，则前后轴的制动附着率分别为：bfbrfrzfzrFFffFF=，16.驱动效率103驱动轴静载zsF与整车重量W的比值称为驱动效率，记作，即zsFW=17.制动效率105车轮将要抱死时的制动强度与附着率之比称为制动效率。则车辆前、后轴的制动效率分别为：zfzrfrfbfrbrzFzFzzEEfFfF=，二、问答题1.将车辆系统动力学分成三个方向纵向、横向、垂向分别研究的根据和缺陷是什么？5纵向动力学传动、加速、制动、俯仰行驶动力学车身、车轮跳动、俯仰、侧倾操纵动力学侧滑、横

6、摆、侧倾研究根据与缺陷：1适当的简化能够减少分析工作量；2但输入是共存的，响应特性是耦合的；3如今已经有条件进行复杂模型、复杂工况的仿真2.车辆动力学研究中运动方程的建立方法有哪几类？17-18主要有两种方法：一是利用牛顿矢量力学体系的动量定理及动量矩定理，二是利用拉格朗日的分析力学体系3.多体动力学的研究方法有哪几种？23-24主要包括多刚体系统动力学研究方法和多柔体系统动力学研究方法1多刚体系统动力学研究方法牛顿欧拉方法拉格朗日方法图论R-W方法凯恩方法变分方法旋量方法2柔体系统动力学研究方法4.轮胎坐标系是怎样定义的？何谓轮胎六分力？30SAE标准轮胎运动坐标系被定义为法向坐标向下的三维

7、右手正交坐标系，坐标系原点为轮胎接地印迹中心，x轴定义为车轮平面与地面的交线，前进方向为正；y轴是指车轮旋转轴线在地面上的投影线，向右为正；z轴与地面垂直，向下为正。轮胎遭到分别沿x轴、y轴、和z轴三个方向的力以及绕三个轴的力矩作用，通常称为轮胎的六分力5.从新倍力公司不同时期轮胎产品的研发目的介绍当代车辆对轮胎性能要求。33-34图3-61960年的斜交轮胎要具有非常好的舒适性，且制造方便、重量轻，但缺点是车辆动力学性能差，尤其在操纵稳定性方面表现不佳，湿路面的附着性也很差。而1970年的子午线轮胎，大部分的特性恰好与其相反。到了1992年的当代轮胎则兼顾了各种要求，并体现了最优的折中。同时

8、，轮胎制造企业可提供不同系列产品以知足不同客户的要求，如能够选择舒适型轮胎或运动型轮胎。6.轮胎模型是怎样分类的？34-35根据车辆动力学研究的内容不同，轮胎模型可分为下面几类：1轮胎纵滑模型2轮胎侧偏模型和侧倾模型3轮胎垂向振动模型7.简单介绍轮胎幂指数模型的原理和特点。35-36原理：在理论分析和试验研究基础上提出的半经历“指数公式轮胎模型，可用于轮胎的稳态侧偏、纵滑及纵滑侧偏联合工况。通过获得有效的滑移率，可以计算非稳态工况下的轮胎纵向力、侧向力及回正力矩。在稳态纯纵滑、纯侧偏工况下，轮胎的纵向力、侧向力及回正力矩分别表示如下：1稳态纵滑工况纵向力：(=0=0)xxxzxxxxFFFF=

9、-若，则式中：x为相对纵向滑移率，=/()xxxxzKsF；x为纵向摩擦系数，2123xzzbbFbF=+；xF为无量纲纵向力，2231111exp()12xxxxFEE=-+；其中，xK为纵滑刚度；xs为车轮纵向滑移率；1E为曲率系数，且1120.5/1exp()/zEFaa=+-2稳态纯侧偏工况侧向力：(=0=0)yyyzyyyyFFFF=-若，则式中：y为相对侧向滑移率，tan/()yyyzKF=；y为侧向摩擦系数，2123yzzaaFaF=+；xF为无量纲纵向力，2231111exp()12yyyyFEE=-+；其中，yK为侧偏刚度；为侧偏角。3稳态纯侧偏工况回正力矩zyxMFD=-式中：xD为回正力臂，2021()exp()xxeyyeDDDDDD=+-，其中，0xD、eD、1D和2D是与垂向载荷有关的系数，分别为：220213456,xzzezzDccFcFDccFcF=+=+1782910exp(/),exp(/)zzDcFcDcFc=-=轮胎在稳态纵滑侧偏联合工况时，轮胎则纵向力xF、侧向力yF与回正力矩zM的表达式如下：