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1、汽车动力学试题一、名词解释（每题3分）1. 回正力矩答：在轮胎发生侧偏时，产生作用于轮胎绕OZ轴（轮胎坐标系）的力矩，即为回正力矩。2. 轮胎侧偏现象答：当车轮有侧向弹性时，即使侧向力没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮 平面，这就是轮胎的侧偏现象。3. 同步附着系数答：对于前后制动器制动力为固定比值的汽车，车辆制动时使得车辆前后轮同时抱死的 路面附着系数即为同步附着系数。（或采用P线与I线交点说明也可以，但是必须交代P 线与I线的具体含义）4. 旋转质量换算系数答：汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分。汽车加速时，不仅平移质量产生惯性 力，旋转质量也要产生惯性力偶矩。为了便于计算，一
2、般把旋转质量的惯性力偶矩转化 为平移质量的惯性力，对于固定传动比的汽车，常以常数a作为计入旋转质量惯性力偶 矩后的汽车旋转质量换算系数。5. 理想的制动力分配特性答：汽车制动时，前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的分配特性。二、简答题（每题5分）1. 汽车的驱动附着条件是什么？答：汽车驱动条件：F F ；汽车附着条件：F a2。由表征稳态响应的参数：前后轮侧偏角绝对值之差a -a 0，故为不足转向。但是当汽车过载时，后轮侧偏12刚度反而下降，因此汽车变为过多转向。2）将其车后轮换为扁平率小的轮胎后，后轮侧偏刚度增大，同样采用前后轮侧偏角绝对值 之差可知，汽车为不足转向。3. 绘图并说明：
3、制动器制动力、地面制动力和地面附着力三者之间的关系。【6分】FV，FV，F =FXb max 9F9在制动时，若只考虑车轮的运动为滚动与抱死拖滑两种状况，当制动踏板力较小时，制动器 摩擦力矩不大，地面与轮胎之间的摩擦力即地面制动力，足以克服制动器摩擦力距而使车轮 滚动。显然，车轮滚动式的地面制动力就等于制动器制动力，且随着踏板力的增长成正比地 增长，它的值不能超过附着力，即F pa时，制动器制动力f由于制动器摩擦力矩的增长而仍按照直线关系继 续上升。但是，若作用在车轮上的法向载荷为常数，地面制动力Fxb达到附着力f的值后就 不再增加。答：4. 绘图并分析说明：制动时后轴侧滑是一种不稳定的工况。
4、【6分】根据刚体平面运动微分方程：Fy+Fy +Fj = 0，即地面侧向反力与侧向惯性力平衡;F a - F b+M = 0, M = -1 6 （式中，I为汽车绕通过质心C垂直地面轴线的转动惯量， 匕 jJ z rzo，为汽车的角加速度）。即地面侧向反力对质心的力矩之和与惯性力矩平衡。这时，Fy三0 , 前轮地面侧向反作用力f对C点的力矩增大了汽车角速度，汽车在一定条件下出现难以控Y制的急剧转弯。5. 已知某4x2小客车前、后轮为单胎，总质量为2010kg，轴距L为3.2m，前轴荷 为55%，前轮胎总的侧偏刚度为-38920N/ rad，后轮胎总的侧偏刚度为-38300N/ rad， 试确定
5、（1）该车的稳态转向特性是哪种性质？ （2）特征（或临界）车速是多少？（3）如果该车以36km/h的速度、前轮转角为15作定圆周等速行驶，求此时汽车 的横摆角速度是多少？【10分】m答：（1）由题意：。=（1-55%）xL = 1.44m ,b = 1.76m，则由稳定性因数K = 代入上述参数可得K = 0.00150，即该车具有不足转向特性;（2）临界车速：Uch=K = 25.82m/s；可得(3 ) 36km/h=10m/s, 15=0.262rad，则有=8 *.,带入相关参数，o = 0.71 rad / s。6. 说明：ABS系统的目的和主要组成装置；简述电子控制防抱装置的调节控
6、制过程。【8分】答:ABS系统目的：在汽车制动时，避免车轮抱死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽 车的制动方向的稳定性，防止产生侧滑和跑偏。主要组成装置：传感器、电子控制装置和执 行器。电子控制防抱装置的调节控制过程：在常见的ABS系统中，每个车轮上安装 一个转速传感器，将有关车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各 车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行检测和判定，并形成相应的 控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成，电动泵组成和储液器等组成 一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置 受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进
7、行调节。7. 建立路面不平输入下车身单质量系统振动模型，列写微分方程，给出车身垂直振动位移频响函数。【10分】车身垂直位移坐标Z的原点取在静力平衡位置，根据牛顿第二定律，得到描述系统运动 的微分方程为戒 + C G -。）+ K （z - q） = 0（1）由输出、输入谐量复振幅z与。的比值或的与g似的傅里叶变换名何与何的比值，可以求出系统的频率响应函数，记为H（Jw）=j =将微分方程(1)进行傅里叶变换并将复振幅z =阴;Q = qej带入，即令 z=z,0 = Q,Z = jCOzM = jCOq,Z = CO2z ,得复数方程z 0mco2 + JCcd + K)= q ( JCcd + K)所以，/K + q -m(D2 + 7C/+ jCco令频率比X = co/co (co00有丑（川）=1 + 2。学1 一人2+2顶C人
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