車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)復(fù)習(xí)題

《車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)》

(比復(fù)習(xí)題覆蓋大部分試題?？荚嚪秶哉n堂講授內(nèi)容為準(zhǔn)。)

一、概念題

1.約束和約束方程(19)

力學(xué)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到某些幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的限制，這些構(gòu)成限制條件的物體稱為約束。

用數(shù)學(xué)方程表示的約束關(guān)系稱為約束方程。

2.完整約束和非完整約束(19)

如果系統(tǒng)約束方程僅是系統(tǒng)位形和時(shí)間的解析方程，則這種約束稱為完整約束；

如果約束方程不僅包括系統(tǒng)的位形，還包括廣義坐標(biāo)對(duì)時(shí)間的倒數(shù)或者廣義坐標(biāo)的微分，而且不能通

過枳分使之轉(zhuǎn)化為包括位形和時(shí)間的完整約束方程，則這種約束就稱為非完整約束。

3.輪胎側(cè)偏角(31)

車輪回轉(zhuǎn)平面與車輪中心運(yùn)動(dòng)方向的夾角。

4.輪胎徑向變形(31)

定義為無負(fù)載時(shí)的輪胎半徑rt與負(fù)載時(shí)的輪胎半徑rtf之差。

5.輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)(40)

相應(yīng)載荷下的滾動(dòng)阻力與輪胎垂直載荷的比值。

6.輪胎驅(qū)動(dòng)力系數(shù)(50)

輪胎驅(qū)動(dòng)力系數(shù)定義為驅(qū)動(dòng)力與法向力的比值

7.邊界層(70)

當(dāng)流體繞物體流動(dòng)時(shí)，在物體壁面附近受流體粘性影響顯著的薄層稱為邊界層。

8.壓力系數(shù)(74)

假設(shè)車身某點(diǎn)壓力p、速度v,來流壓力pg、速度V8,定義壓力系數(shù)

%山

9.風(fēng)洞的堵塞比(77)

車輛迎風(fēng)面積和風(fēng)洞送風(fēng)橫斷面面積的關(guān)系(堵塞比)

10.雷諾數(shù)(79)

雷諾數(shù)定義為氣流速度V、流體特性長(zhǎng)度L的乘積與流體運(yùn)動(dòng)粘度v的比值。Re=vL/v

11.空氣阻力系數(shù)(82-83)

尸jW

“NqqFd為空氣阻力，A為參考面積，通常采用汽車迎風(fēng)面積，q為動(dòng)壓力

12.旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)(88)

&.

其中'W50gcvTi)為等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。mv是整車整

備質(zhì)量,rd為驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑。

13.后備驅(qū)動(dòng)力(92)

車輛行駛時(shí)實(shí)際需要的驅(qū)動(dòng)力FDcm與車輛所能提供的最大驅(qū)動(dòng)力Fx的差值。

14.驅(qū)動(dòng)附著率和制動(dòng)附著率(101-102,105)

驅(qū)動(dòng)附著率f定義為縱向驅(qū)動(dòng)力與法向力的比值

制動(dòng)附著率：制動(dòng)力力與法向力的比值

15.驅(qū)動(dòng)效率(103)

定義：驅(qū)動(dòng)軸靜載與整車重量的比值/=尺/卬

16,制動(dòng)效率（105）

將車輪將要抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度與附著率之比定義為制動(dòng)效率

二、問答題

1.將車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分成三個(gè)方向（縱向、橫向、垂向）分別研究的依據(jù)和缺陷是什么？（5）

依據(jù)：適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化可以減少分析工作量；如果對(duì)車輛的工作狀況及條件進(jìn)行限制，那么三個(gè)方向的耦

合關(guān)系則可能不太明顯

缺陷：實(shí)際上三個(gè)方向的輸入是共存的，響應(yīng)特性是耦合的；現(xiàn)在已經(jīng)有條件進(jìn)行復(fù)雜模型、復(fù)雜工

況的仿真

2.車輛動(dòng)力學(xué)研究中運(yùn)動(dòng)方程的建立方法有哪幾類？（17-18）

牛頓矢量力學(xué)體系，包括質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理和質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量矩定理

分析力學(xué)體系，包括動(dòng)力學(xué)普遍方程和拉格朗日方程

虛功率原理、高斯原理

3.多體動(dòng)力學(xué)的研究方法有哪幾種？（23-24）

多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究方法，包括牛頓?歐拉方法、拉格朗日方程法（ADAMS、DADS軟件）、圖論

（R-W）方法、凱恩方法、變分方法、旋量方法

多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究方法，包含柔性部件，自身的變形和剛體運(yùn)動(dòng)相互影響?；驹砗头椒?，牛

頓-歐拉方法，虛位移方法，二者的變形方法（如凱恩方法）

4.輪胎坐標(biāo)系是如何定義的？何謂輪胎六分力？（30）

坐標(biāo)系原點(diǎn)是輪胎接地印跡中心，x軸為車輪平面與地面交線，向前為正；y軸為車輪旋轉(zhuǎn)軸線在地

面上的投影，向右為正；z軸與地面垂直，向下為正。

六分力是縱向力，側(cè)向力，法向力，橫擺力矩，側(cè)傾力矩，滾動(dòng)阻力矩

5.從新倍力公司不同時(shí)期輪胎產(chǎn)品的研發(fā)目標(biāo)介紹現(xiàn)代車輛電輪胎性能要求。（33-34圖3-6）

I960年的斜交胎具有非常好的舒適性，且制造方便、重量輕，但是缺點(diǎn)是車輛動(dòng)力學(xué)性能差，尤其在

操縱穩(wěn)定性方面表現(xiàn)不佳，濕路面的附著性也很差。1970年的子午線輪胎，大部分特性恰好相反。到1992

年的現(xiàn)代輪胎則兼顧了各種要求，并體現(xiàn)了最優(yōu)的折衷。同時(shí)，輪胎制造企業(yè)可提供不同系列產(chǎn)品以滿足

不司用戶要求。

6.輪胎模型是如何分類的？（31-35）

可以分為單一工況模型和聯(lián)合工況模型。單一工況模型包括輪胎縱滑模型，輪胎側(cè)偏模型和側(cè)傾模型,

輪抬垂向振動(dòng)模型。聯(lián)合工況模型如：輪胎縱滑側(cè)偏特性模型。

此外輪胎還可以分為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃臀锢砟Ｐ汀＝?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪歉鶕?jù)輪胎試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過插值或函數(shù)擬合方法

給出預(yù)測(cè)輪胎特性的公式。物理模型是根據(jù)輪胎與路面之間的相互作用機(jī)理和力學(xué)關(guān)系建立模型，旨在模

擬力或力矩產(chǎn)生的機(jī)理和過程.常見的有弦模型和刷子模型.

7.簡(jiǎn)單介紹輪胎'幕指數(shù)模型的原理和特點(diǎn)。（35-36）

原理：

模型特點(diǎn):純工況和聯(lián)合工況的表達(dá)式是統(tǒng)一的；可表達(dá)各種垂向載荷下的輪胎特性；使用的模型參數(shù)

少，擬合方便，計(jì)算量少；能擬合原點(diǎn)的剛度；采用了無量綱表達(dá)式，由純工況下的一次臺(tái)架試驗(yàn)得到的

試驗(yàn)數(shù)據(jù)可用于各種不同的路面，當(dāng)路面條件變化時(shí)，只需要改變路面的附著特性參數(shù)。

8.簡(jiǎn)單介紹“魔術(shù)公式”輪胎模型及其形式，模型的特點(diǎn)是什么？（36-37）

用三角函數(shù)組合的形式來擬合輪胎試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到的縱向力、側(cè)向力和回正力矩公式形式相同.

公△、人式為.y=Dsin{lCaretarliBx-E\（Bx-arctanBx）1}y可市以”是曰縱而一向力、側(cè)的心向力工工和n回c

正力矩，而自變量X可以在不同情況下分別表示側(cè)偏角或者縱向滑移率。

特點(diǎn)：用一套公式可以表達(dá)出輪胎的各項(xiàng)力學(xué)特性，統(tǒng)一方便，需擬合的參數(shù)較少，各參數(shù)物理意義

明確，初值易確定；擬合精度比較高；由「是非線性函數(shù)，參數(shù)擬合較困難，計(jì)算量大；C值的變化對(duì)擬

合誤差影響較大；不能很好的擬合小側(cè)偏情況下的輪胎側(cè)偏特性。

9.車輪滾動(dòng)阻力包括那些阻力分量？輪胎滾動(dòng)阻力指的是什么？（38）

包括彈性遲滯阻力、摩擦阻力和風(fēng)扇效應(yīng)阻力。

充氣輪胎在理想（平坦、干、硬）路面上直線滾動(dòng)時(shí)，其外圓中心對(duì)稱面與車輪滾動(dòng)方向一致時(shí)，所

受到的與滾動(dòng)方向相反的的阻力，

10.輪胎的“駐波現(xiàn)象”是如何形成的？對(duì)輪胎的使用有哪些危害？（39）

輪胎的阻尼隨車輪轉(zhuǎn)速的增加而減小。高速時(shí)，離開接觸區(qū)域的胎面變形不能立即恢復(fù)，殘留變形導(dǎo)

致徑向波動(dòng)，形成駐波。

危害：顯著增加能最損失，從而產(chǎn)生大量的熱，并破壞輪胎，因此限制了輪胎的最高安全行駛速度。

11.簡(jiǎn)單分析輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)的影響因素。（41-42載荷氣壓車速結(jié)構(gòu)）

動(dòng)阻力通常隨車輪載荷的增加而增加，而滾動(dòng)阻力系數(shù)隨我荷的增加而減小：

輪胎壓力升高，滾動(dòng)阻力系數(shù)減??；

隨著車速的增加，滾動(dòng)阻力系數(shù)逐漸增加，到顯著增加。

除了外部因素外，輪胎滾動(dòng)阻力還取決于輪胎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、嵌入材料和橡膠混合物的選用。子午線輪

胎的滾動(dòng)阻力小于斜交線輪胎，淺顯的胎面花紋和設(shè)計(jì)良好的胎面輪廓可以減少滾動(dòng)阻力。

12.畫圖說明輪胎驅(qū)動(dòng)力系數(shù)與車輪滑轉(zhuǎn)率之間的關(guān)系。（50）

020406080100

此時(shí)，附著區(qū)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力（全附著公式中11換成1C）

幾=*也（1+金）匕=&+幾=4-

S總的驅(qū)動(dòng)力為4Kos

此時(shí)，驅(qū)動(dòng)力與滑轉(zhuǎn)率呈非線性關(guān)系（AB段）

全滑轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象擴(kuò)展到整個(gè)輪胎接地區(qū)域時(shí)，驅(qū)動(dòng)力達(dá)到最大值，對(duì)應(yīng)著圖3-31中的B點(diǎn)。

此時(shí)的驅(qū)動(dòng)力和對(duì)應(yīng)的滑轉(zhuǎn)率為

AP^,W

號(hào)一〃P8,W4&n4

14.推導(dǎo)解釋輪胎“刷子模型”縱向力的分析過程。（56-58）

假設(shè)：輪胎模型由連接在剛性基座（輪緣）上的一系列可以產(chǎn)生伸縮變形的彈性刷毛組成。這些刷毛

能畛承受垂向載荷，并產(chǎn)生輪胎縱向力和側(cè)向力。輪胎接地區(qū)域長(zhǎng)為2a。驅(qū)動(dòng)時(shí)，車輪滾動(dòng)速度大于平移

速度，刷毛接地端有粘附于路面的趨勢(shì)，刷毛單元產(chǎn)生形變，兩端產(chǎn)生速度差。假設(shè)車輪半徑遠(yuǎn)大于接地

區(qū)域長(zhǎng)度刷毛單元足夠小刷毛單元沿x方向的縱向變形。

J=（w-〃）A/

cor-u，

=-----Ax

cor

=S-Ax

無滑轉(zhuǎn)狀態(tài)的輪胎縱向力

定義cex為刷毛單元?jiǎng)偠龋瑒t刷毛單元縱向變形產(chǎn)生的彈性力為

K*=GV=GxSAr=GxS（。-x）

整個(gè)接觸區(qū)域的輪胎縱向力

理=「%妙=2%入

il

定義輪胎縱向滑轉(zhuǎn)剛度Cs=2Cex*M2,則匕可見，輪胎縱向力與車輪滑轉(zhuǎn)率成線性關(guān)系。

滑轉(zhuǎn)區(qū)與附著區(qū)臨界點(diǎn)的確定

假設(shè)接地印跡內(nèi)垂向載荷的縱向分布為二次函數(shù)￡z（X）=一/）式中，待定系數(shù)x可以由垂向載

荷積分得到-3

若地面附著系數(shù)為U,則單元最大縱向力為理x（X）=再（刈

臨界點(diǎn)坐標(biāo)為乙

部分滑轉(zhuǎn)狀態(tài)的縱向力

整個(gè)接地印跡的縱向力等于兩個(gè)區(qū)域產(chǎn)生縱向力的和，臨界點(diǎn)A將接地區(qū)域分為附著區(qū)和滑轉(zhuǎn)區(qū)，滑

=)wzf'(a2-x1)dx+fcs(x-a)dx=-fdd2(3a-d)+—^d(la-df

轉(zhuǎn)區(qū)長(zhǎng)度UJ'A32

考慮到靜摩擦系數(shù)通常大「滑動(dòng)摩擦系數(shù)，則輪胎縱向力為

1J,

Fx=-2d~(3ci--kd(2ci-d)~

純滑轉(zhuǎn)狀態(tài)

將要發(fā)生純滑轉(zhuǎn)時(shí)，滑轉(zhuǎn)區(qū)長(zhǎng)度d22a,得到臨界滑轉(zhuǎn)率（Tx，c=“/cex

如果區(qū)分摩擦系數(shù)，則臨界滑轉(zhuǎn)率應(yīng)代入滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

15.輪胎的垂向剛度分為哪三種？（59）輪胎滾動(dòng)動(dòng)剛度的影響因素有哪些？是如何影響的？（61車速結(jié)

構(gòu)氣壓）

分類：靜剛度、滾動(dòng)動(dòng)剛度、非滾動(dòng)動(dòng)剛度

對(duì)輪胎剛度影響較大的參數(shù)充氣壓力、車速、法向載荷、磨損程度（輪胎簾線角、胎面寬度.花紋

深度、簾布層數(shù)量）輪胎材料。

如何影響：

子午線貨車輪胎的垂向剛度比斜交胎的低

滾動(dòng)時(shí)輪胎動(dòng)剛度顯著下降，車速超過20km/h后變化不明顯。

氣壓越高，輪胎剛度越大；法向載荷越大，輪胎剛度越大；

16.結(jié)合某斜交輪胎和子午線輪胎的垂向加速度頻率響應(yīng)特性分析二者的振動(dòng)特性。（62圖3-46）

利用轉(zhuǎn)鼓對(duì)胎面施加正弦激勵(lì)，測(cè)量輪轂加速度，獲得某子午線輪胎和斜交輪胎的垂向振動(dòng)特性。

一斜交輪胎

年

群

s子午線輪胎

e

國(guó)

鐘

2040200300

安

器L

足2

鍬

五.0

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).11-

」0

20

60~100Hz范圍內(nèi)，子午線輪胎傳遞振動(dòng)的能力高于斜交輪胎。乘員易產(chǎn)生顫振感。

150-200HZ,斜交輪胎的振動(dòng)特性遠(yuǎn)差于子午線輪胎。易產(chǎn)生輪胎噪聲，或稱路面噪聲。

17.分析輪胎側(cè)向力主要影響因素對(duì)它和回正力矩的影響。（64）

輪胎側(cè)向力的影響因素:側(cè)偏角、垂向載荷、前輪外傾角

其他因素不變時(shí)，輪胎的側(cè)向力、回正力矩隨側(cè)偏角的增加成近似線性增加的關(guān)系；當(dāng)超過一定范圍

時(shí)，近似線性關(guān)系不存在。

其他因素不變時(shí)，輪胎的側(cè)向力、回正力矩隨垂向載荷的增加成近似線性增加的關(guān)系；當(dāng)超過一定范

圍時(shí)，近似線性關(guān)系不存在。

其他因素不變時(shí)，輪胎的側(cè)向力、回正力矩隨前輪外傾角的增加成近似線性增加的關(guān)系；當(dāng)超過一定

范羽時(shí)，近似線性關(guān)系不存在。

18.畫出“摩擦橢圓”并分析車輛轉(zhuǎn)彎加速時(shí)輪胎的力學(xué)特性。（65-66）

側(cè)向力系數(shù)

轉(zhuǎn)彎加速工況下輪胎印跡內(nèi)產(chǎn)生的側(cè)向力、縱向力的合力是一定的，輪胎不能同時(shí)獲得最大側(cè)向力和

最大的縱向力，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力最大時(shí)，無側(cè)向力可用，只有當(dāng)縱向力為零時(shí)，側(cè)向力才能大到最大值。

19.在車輛空氣動(dòng)力學(xué)中，空氣的動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度都有什么用途？（70-71）

用粘度表述流體粘性。流體粘性力由流體的粘度和內(nèi)部速度梯度決定。粘性力在流體間傳遞，通過邊

界層作用于物體表面。

氣體的動(dòng)力粘度u,會(huì)隨著溫度的增加而增加。

氣體的運(yùn)動(dòng)粘度v,動(dòng)力粘度與密度的比值，是雷諾數(shù)表達(dá)式中的一個(gè)參數(shù)。

20.寫出流體的伯努利方程并解釋其含義。試說明它在車輛空氣動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用。（72）

p+1>2=C伯努利方程表明，在理想流場(chǎng)中沿流束的能量守恒，即流體靜壓p與動(dòng)壓q之和為常數(shù),

應(yīng)用：設(shè)計(jì)車身形狀，減少空氣阻力

21.什么是“邊界層分離”現(xiàn)象，它對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)特性影響如何？（75）

邊界層厚度的增加使氣流流速減慢，壓力升高，物體后部形成壓力恢復(fù)區(qū)。邊界層壓力的增加與能量

的損失實(shí)際在表面形成了逆流，逆流排擠主流使之脫離壁面，稱為邊界層分離。

氣流分離現(xiàn)象產(chǎn)生的尾流區(qū)域壓力很低，從而增加了壓差阻力。

22,風(fēng)洞由哪幾部分組成？是如何分類的？?jī)?yōu)缺點(diǎn)各是什么？（77）

動(dòng)力段：使空氣流動(dòng)，改變風(fēng)速。

收縮段：使氣流加速；保證出口氣流均勻，平直且穩(wěn)定。

試驗(yàn)段：放置模型，是風(fēng)洞的中心部分。盡可能模擬真實(shí)流場(chǎng)。

擴(kuò)散段：降低流速，減少摩擦損失，節(jié)省風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)功率。

分類：直流式風(fēng)洞（埃菲爾式）和回流式風(fēng)洞（哥廷根式）

（埃菲爾式）的優(yōu)點(diǎn)：采用了無回風(fēng)道，不用冷卻裝置。缺點(diǎn)：試驗(yàn)段內(nèi)的流體受風(fēng)和周圍環(huán)境的影

響，噪聲污染和空氣污染大，需裝過濾系統(tǒng)。所需的送風(fēng)裝置功率較大。試驗(yàn)段、噴管和送風(fēng)裝置等部件

影響了風(fēng)洞的性能。

（哥廷根式）的優(yōu)點(diǎn)：能量損失小，噪聲小，有效長(zhǎng)度大。氣流在閉合的回路中循環(huán)流動(dòng)，受外界因

素影響較小，易于人工控制。缺點(diǎn)：若在閉式回路中加熱空氣，對(duì)非耐熱材料制成的車輛模型而言，需要

冷卻裝置來保護(hù)，由于冷卻裝置存在壓力損失，而且需要冷卻能量，因此總能耗相對(duì)較大。

23.什么是雷諾數(shù)？它的物理意義是什么？（79-80）

雷諾數(shù)定義為氣流速度V、流體特性長(zhǎng)度L的乘積與流體運(yùn)動(dòng)粘度v的比值。Re=vL/v

物理意義：

動(dòng)態(tài)壓強(qiáng)PV2/2是運(yùn)動(dòng)粒子與物體相撞后動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力所引起的。其慣性力可以寫成PV2L2。物

體受到的摩擦力為uvL。慣性力與摩擦力的比值即為雷諾數(shù).

為保證流體特性在模型與實(shí)車之間是相似的，須保證雷諾數(shù)相同。如果兩種情況下流體的運(yùn)動(dòng)粘度相

同，則VL值也要相同。如果采用1/4模型，則空氣流速應(yīng)為車速的4倍。

24.車輛空氣阻力包括哪些？車身形狀對(duì)形狀阻力的影響如何？(83)

包括壓差阻力分量和摩擦阻力。壓差阻力分量包括：形狀阻力、內(nèi)循環(huán)阻力和誘導(dǎo)阻力。

車身形狀對(duì)形狀阻力的影響：主要與邊界層流態(tài)和車身后端流體分離產(chǎn)生的尾渦有關(guān)。后端車身分離

區(qū)的尺寸大小很大程度上決定了壓差阻力，應(yīng)盡量減小分離區(qū)，以使車身表面產(chǎn)生較小的真空區(qū)域，從而

獲得較小的壓差阻力。后端氣流分離經(jīng)常受到后窗框、流水槽形式和位置及后箱蓋的影響，因此需要精心

設(shè)計(jì)這些部分。

25.畫圖解釋后備驅(qū)動(dòng)力與爬坡能力的關(guān)系。(92圖5-9)

車速〃車速〃

后備驅(qū)動(dòng)力Fx,ex:車輛行駛時(shí)實(shí)際需要的驅(qū)動(dòng)力FDem與車輛所能提供的最大驅(qū)動(dòng)力Fx的差值。在確

定爬坡力時(shí)，假設(shè)車輛勻速行駛，全部后備驅(qū)動(dòng)力都用于克服坡度阻力，可以得到特定檔位車速下的最大

爬坡角.可以看出，最大爬坡角的正弦值與后備驅(qū)動(dòng)力成正比關(guān)系。

^,ex

Sin%,max

（以,+S）g

26.畫圖解釋后備驅(qū)動(dòng)力與加速能力的關(guān)系，并討論旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)對(duì)它們的影響。(92-93圖5-10)

車輛加速能力用可達(dá)到的最大加速度來表示。車輛要想達(dá)到最大加速度，后備驅(qū)動(dòng)力需全部用來克服

加速阻力，(x=3〃、,+叫)%”a=—工一o若不考慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的影響，i=l,加速能力曲線

、I、V*II*1AHK1X/C\

3m+m)

c

與后備驅(qū)動(dòng)力曲線一致。當(dāng)考慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量影響時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)是隨著變速器檔位的降低而增加

的，因此最大加速度變化曲線如圖中虛線所示。重型貨車低速檔旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)較大，對(duì)加速能力的影

響也很大，有時(shí)候一檔的加速能力還不如二檔。

27.結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析有級(jí)式變速器換檔的最佳時(shí)機(jī)。（92-94）

為實(shí)現(xiàn)車輛的最大加速能力，換檔的最佳時(shí)機(jī)應(yīng)為發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最高轉(zhuǎn)速或者相鄰高檔能夠提供比當(dāng)前

檔位更高的加速度。獲得良好動(dòng)力學(xué)的條件是后備驅(qū)動(dòng)力最大，各檔后備驅(qū)動(dòng)力曲線的交點(diǎn)即代表了相鄰

兩檔間的最佳換檔時(shí)機(jī)，若考慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)舌的影響，最佳換擋實(shí)際的對(duì)?應(yīng)點(diǎn)將從劭向車速減小的

方句偏移至劭。

28.結(jié)合車輛燃油消耗量的計(jì)算公式分析減少燃油消耗的途徑。（97）

B=bRKorn）%”1=（件又+叫）4+4+人）（叫+/叫必+4,4冬〃2

車輛燃油消耗量為1r%%八MJ2

4表示燃油消耗率（g/km）；巧.表示燃油密度（g/L）；7表示傳動(dòng)效率；

減少燃油消耗量的途徑：

交通管理因素：包括交通管理系統(tǒng)、信號(hào)燈控制系統(tǒng)、駕駛員等因素，實(shí)際上均影響了車輛的行駛速

度，

汽車行駛阻力因素：在保證汽車安全性、人機(jī)工程、經(jīng)濟(jì)性和舒適性的同時(shí)，盡可能降低車輛行駛阻

力，如減少整車質(zhì)量、輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)、空氣阻力系數(shù)等等

盡可能降低附屬設(shè)備（如空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置、動(dòng)力制動(dòng)等）的能耗

提高傳動(dòng)系統(tǒng)效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率要盡可能多地傳遞到驅(qū)動(dòng)輪

MT車輛變速器傳動(dòng)比和主減速比的設(shè)計(jì)及換檔時(shí)機(jī)的選擇，AT車輛的換檔控制策略對(duì)燃油消耗率有

很大的影響。

29.根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線與功率需求曲線，分析使用有級(jí)式變速器的車輛與使用CVT的車輛的燃油消耗的

差別。（97圖5-17）

有級(jí)變速器車輛的油耗狀況：

相同車速下，高速檔的燃油消耗量少；最高檔變速比是確定的，因?yàn)榘l(fā)送機(jī)大部分時(shí)間都在這個(gè)措位

下工作。該檔位的燃油消耗量曲線應(yīng)當(dāng)盡量靠近最省油的工作點(diǎn)。

200i-----------------------------------------------------------------------------

恒定油髭

矗左率輸出（4WW）

(

E

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性曲線

?有級(jí)變速器

x

贏I控制特性曲境

（CVT最小離油

消耗曲線）

轉(zhuǎn)速M(fèi)r/min)

CVT系統(tǒng)可以根據(jù)所需功率控制傳動(dòng)比，在發(fā)動(dòng)機(jī)特性圖上任意選擇工作點(diǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)總是工作在最

省油的工況。

30.分析并推導(dǎo)前后輪理想制動(dòng)力分配關(guān)系。（105T06）

忽略坡度和空氣對(duì)軸荷的影響，有

&=〃?4b=以2

F

h=2Fbf,w+2Fbrw=Fbf+%

車輛制動(dòng)時(shí)能得到的最大制動(dòng)強(qiáng)度等于路面附著系數(shù)。

Zmax—"xb.max/g—"

為了在不同附著系數(shù)的路面上得到最好的制動(dòng)效果，需合理的分配前后軸制動(dòng)力。

根據(jù)附著率的定義，實(shí)現(xiàn)理想制動(dòng)力分配的基本前提條件是前后軸附著率相等，均為其理想值fid,即:

理想制動(dòng)強(qiáng)度與前軸制動(dòng)力的關(guān)系

理想的前后制動(dòng)力分配關(guān)系

外

K

S稱

安

耍

正

up

31.寫出轉(zhuǎn)彎制動(dòng)工況各輪制動(dòng)效率的計(jì)算步驟。（109T10）

根據(jù)車輛制動(dòng)力分配特性求出制動(dòng)管路壓力，計(jì)算每個(gè)車輪的制動(dòng)力，進(jìn)而求由總制動(dòng)力Fb：

求出車輛制動(dòng)減速度ax=Fb/m；

對(duì)于給定側(cè)向加速度，計(jì)算每個(gè)車輪的法向載荷；

計(jì)算各車輪的側(cè)向力；

計(jì)算各個(gè)車輪不發(fā)生抱死時(shí)的附著率；

/=［（k+偏?；））/斤「

根據(jù)ax和各車輪附著率f,計(jì)算各車輪的制動(dòng)效率。

復(fù)雜版的答案：

（I）由制動(dòng)力分配特性求出制動(dòng)管路壓力，計(jì)算出每個(gè)車輪的制動(dòng)里，進(jìn)而計(jì)算總制動(dòng)力片;

（2）由總制動(dòng)力￡除以整車質(zhì)號(hào)m,求出車輛制動(dòng)減速度為的=&/〃2；

（3）對(duì)于給定的某側(cè)向加速度4,根據(jù)下面幾個(gè)公式計(jì)算出每個(gè)車輪的法向載荷

h，，(bL

%=fbg+axh(>+4\ml2

1

=7[如+ah+4----^-]m/2+aK”

LxoVKv

14s-，)

Fn=-t^g-a"4-------]m/2-a、3(

：LK

Xas-))

Rm=71ag-a也-4/2+aK^n

LKvw

式中：KM和分別為前、后軸當(dāng)量側(cè)傾剛度；a、b分別為質(zhì)心到前、后軸的距離；L為軸距；4為車

輛質(zhì)心到側(cè)傾軸線的距離；為整車非簧載質(zhì)量

（4）計(jì)算前內(nèi)輪、前外輪、后內(nèi)輪和后外輪的側(cè)向力，分別為:

22%/—久了產(chǎn)

F>fi=m”篝母府-s-"

LRF:fLL1\FL

F、n=m—九門產(chǎn)“〃篝與產(chǎn)

LRF:rL

p24.（/P）2

（5）計(jì)算各個(gè)車輪不發(fā)生抱死時(shí)的附著率，如前內(nèi)輪的附著率％?'〃]"2,其中輪胎系數(shù)就

%

用來表征輪胎縱向力和側(cè)向力的差別定義為七二’絲，其中表示無側(cè)向加速度時(shí)所能達(dá)到的最大縱向

4”

減速度，表示無制動(dòng)力時(shí)所能達(dá)到的最大側(cè)向減速度。

（6）根據(jù)以上步驟計(jì)算出的小及相應(yīng)的個(gè)車輪附著率，可得出各車輪的制動(dòng)效率，以前內(nèi)輪為例，其制

動(dòng)效率為片”二巴"”

Jfi

E=（ajg）/f

32.車輛傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)力學(xué)模型中當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和當(dāng)量扭轉(zhuǎn)剛度是如何計(jì)算的？（132）

當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：

傳動(dòng)系統(tǒng)中，將與曲軸不同轉(zhuǎn)速零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按照動(dòng)能相同原理換算成與曲軸同轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

當(dāng)量扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算：

兩圓盤間彈性軸的當(dāng)量扭轉(zhuǎn)剛度K,可根據(jù)實(shí)際扭轉(zhuǎn)剛度，按照彈性變形能相等的原則計(jì)算。

33.試畫出某傳動(dòng)系統(tǒng)一階扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振型圖并進(jìn)行分析。（134T35）

三節(jié)點(diǎn)振型圖分析

振型圖中振幅為零的質(zhì)點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)處振幅最小，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力最大，是危險(xiǎn)截面。由振型圖可知

危險(xiǎn)截面所在的部件.木例節(jié)點(diǎn)位于變速器一軸處，半軸處和驅(qū)動(dòng)輪處.低階振型的節(jié)點(diǎn)都位于傳動(dòng)系統(tǒng)

上，

34.寫出動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的減振方法和減振措施。（137-138）

基本原理

調(diào)整系統(tǒng)固有頻率

如：改變遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)處（如：飛輪）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；改變某些軸段處的扭轉(zhuǎn)剛度，如采用彈性聯(lián)軸器。

提高阻尼以衰減共振振幅

如：液力耦合器和液力變矩器具有良好的阻尼特性

在離合器中安裝扭轉(zhuǎn)減振器，以降低離合器與變速器之間的扭轉(zhuǎn)剛度，并提高系統(tǒng)阻尼

對(duì)振動(dòng)衰減要求高的場(chǎng)介采用雙質(zhì)吊飛輪來實(shí)現(xiàn)振動(dòng)衰減

35.寫出路面不平度輸入的頻域模型，并討論模型參數(shù)的含義。（146T47）

S（〃）"G°53）為空間譜密度，GO為路面譜密度不平度系數(shù)，其大小隨著路面粗糙程度的增加而

遞增；指數(shù)p表示雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下譜密度曲線的斜率。

如果斜率p不連續(xù)，可以寫成分段形式

匕但一r〃<《怎

S5）=GoH

G0一心4

山

式中：％為雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下譜密度曲線斷點(diǎn)處的空間頻率。

36、分析并推導(dǎo)時(shí)域路面輸入模型的積分白噪聲形式表達(dá)式。（M8）

利用功率譜密度生成路面不平度時(shí)域模型，可描述為一個(gè)線性系統(tǒng)。

隨機(jī)白噪聲輸入W踣面不平位移z,

.G（jcu）「

輸入為單位強(qiáng)度的隨機(jī)白噪聲，輸出為路面不平度位移Zg,它的自功率譜密度和頻譜分別為

43）=G（jG）W3）SR）=等平⑺a（/）

以回頻率表示的路面譜密度

與初=字=岑=|凝『坐=噤

|G初2=^^

卻①-

G（j/）=爾亞

傳遞函數(shù)G0⑹=2乃西7

路面不平度位移Zg⑴的時(shí)域表達(dá)式

%（。=Gz（%）M）=2乃瘋^必）

這就是時(shí)域路面輸入模型的積分白噪聲形式。

37、簡(jiǎn)單介紹車輛振動(dòng)現(xiàn)象和車輛子系統(tǒng)模態(tài)的頻率范圍。（171）

38、分析車輛行駛動(dòng)力學(xué)研究的頻率范圍是如何確定的？（173T74）

39、寫出單輪車輛模型（兩自由度）的響應(yīng)分析過程。（174-176）

4（）、如何利用路面輸入譜密度函數(shù)計(jì)算已知系統(tǒng)的車身加速度響應(yīng)？（178T79）

I-CJco-K.G加+0,

可以求出車輪和車身位移的頻率響應(yīng)zl/zO和z2/zO

車身加速度的頻率響應(yīng)可利用zl、z2求出，

41、結(jié)合某轎車的頻響函數(shù)和響應(yīng)功率譜，分析該車的行駛平順性。（180圖11-5圖11-6）

后半部分

1、半主動(dòng)、主動(dòng)懸架種類與原理？

主動(dòng)懸架系統(tǒng)按其是否包含動(dòng)力源可分為全主動(dòng)懸架（有源主動(dòng)懸架）和半主動(dòng)懸架（無源主動(dòng)懸架）

系統(tǒng)兩大類。

半主動(dòng)懸架按阻尼級(jí)可以分為有級(jí)式半主動(dòng)懸架和無級(jí)式半主動(dòng)懸架。

主動(dòng)懸架的原理：主動(dòng)懸架的彈性元件和減震器元件被執(zhí)行機(jī)構(gòu)代替，執(zhí)行機(jī)構(gòu)一方面和動(dòng)力源相連

以獲得能量（又稱有源懸架），男一方面有和反饋控制系統(tǒng)相連，反饋控制系統(tǒng)從本身的控制參數(shù)中獲得

信息，經(jīng)過反饋系統(tǒng)中控制單元計(jì)算機(jī)處理，然后發(fā)給執(zhí)行機(jī)枸，就能調(diào)節(jié)給車身的力，以保證所需的舒

適性和安全性。

半主動(dòng)懸架與被動(dòng)懸架的不同之處在于半主動(dòng)懸架包括被動(dòng)彈簧和?個(gè)并聯(lián)的阻尼可調(diào)的減震器，這

個(gè)減震器稱為主動(dòng)減震器，其結(jié)構(gòu)中工作液的通液面積可通過控制閥進(jìn)行實(shí)行調(diào)節(jié)。

2、座椅的種類和減震器特性？

種類：泡沫材料座椅，硬填充物座椅，軟填充物座椅，帶減震懸置的座椅

7、振動(dòng)如何評(píng)價(jià)？主觀評(píng)價(jià)？客觀評(píng)價(jià)？

8、汽車舒適性的評(píng)價(jià)指標(biāo)？

加權(quán)加速度均方根值，加權(quán)振級(jí)，加權(quán)加速度四次均方根值（振動(dòng)劑量值）

9、加權(quán)振級(jí)，加權(quán)加速度均方根值和人體主觀感受之間的關(guān)系？

（考的可能性不大）

14、非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架的區(qū)別

15、掌握考慮車身、非簧載雙質(zhì)量系統(tǒng)的求解方法

16、求解多自由度微分方程和評(píng)價(jià)指標(biāo)量的計(jì)算

17、半主動(dòng)懸架，主要以變剛度彈簧和阻尼可調(diào)型

18、自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)系統(tǒng)

19、全主動(dòng)懸架，用作動(dòng)器代替彈簧和阻尼

第八章一一第十六章部分提綱

第八章路面輸入及其模型

第一節(jié)路面測(cè)量技術(shù)及其數(shù)據(jù)處理

1、有哪些測(cè)量路面譜的技術(shù)和設(shè)備

經(jīng)典測(cè)量技術(shù)，使用水平儀、標(biāo)尺測(cè)量

非接觸式路面測(cè)量裝置，采用激光或超聲波方法。

傾斜測(cè)量裝置，使用一輛雙輪小車，并配合自立式陀螺儀來測(cè)量

路面不平度測(cè)量?jī)x

2、如何描述路面的高低不平

路面功率譜密度

3、如何對(duì)路面高度測(cè)試曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

首先將采集的信號(hào)分解為一系列的傅里葉分量，然后用功率譜密度代替線譜，再對(duì)功率譜密度進(jìn)行光

滑處理，對(duì)于多道路面的不平度統(tǒng)計(jì)特性，還要求相關(guān)函數(shù)。

第二節(jié)路面輸入模型

1、路面譜的頻域模型表達(dá)式

S5)=G()九〃GO為路面不平度系數(shù)，n為空間頻率，指數(shù)p為雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下的譜密度曲線斜率

有些情況下，路面譜密度公式包含的斜率可能不連續(xù),此時(shí)上式可以寫成如下形式:

G0(—L

5(/?)=?%

nd

式中：力為雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下譜密度曲線斷點(diǎn)處的空間頻率。

2、按照什么進(jìn)行公路等級(jí)劃分

路面不平度系數(shù)

3、路面譜的時(shí)間頻率和空間頻率的表達(dá)式，如何應(yīng)用這一表達(dá)式

SY%)=Gn~pS(/)=

空間頻率：v7-0，時(shí)間頻率：J,U為車速。

4、路面譜的時(shí)域表達(dá)式

5、如何表達(dá)汽車四輪輸入的路面譜

對(duì)于硬路面、直線行駛狀態(tài)，后輪與前輪的輸入軌跡相同，只是存在一定的時(shí)間滯后；

左右車輪軌跡的相關(guān)程度用相關(guān)函數(shù)描述。相關(guān)函數(shù)Y(n)在領(lǐng)域內(nèi)描述了左右軌跡不平度中頻率為n

的分量之間的線性相關(guān)程度。當(dāng)相關(guān)函數(shù)值為1時(shí)，表示左右輪跡路面輸入完全相關(guān)，當(dāng)相關(guān)函數(shù)值為0

時(shí)，表示左右輪跡路面輸入完全無關(guān)。

第三節(jié)特殊路面

1、有哪些特殊路面

石塊路、卵石路、招曲路、探板路，此外還有伯鱗坑路、條石路、石板路、波形路等

第九章與平順性相關(guān)的部件

第一節(jié)概述

1、振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)的條件

系統(tǒng)具有適當(dāng)彈性（剛度）加質(zhì)量

2、從路面到司機(jī)座椅，振動(dòng)傳遞路徑如何

路面一輪胎一非簧載質(zhì)量一懸架一車架一座椅懸置裝置一座椅

3、懸架系統(tǒng)的組成

彈簧、阻尼元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、橫向穩(wěn)定桿、限位塊

第二節(jié)彈簧

1、懸架彈性元件有哪幾種

包括金屬彈簧（鋼板彈簧、托桿彈簧、螺旋彈簧）和氣體彈簧（空氣彈簧和油氣彈簧）

2、有哪幾種金屬彈簧

鋼板彈簧、扭桿彈簧、螺旋彈簧

3、鋼板彈簧的種類和應(yīng)用場(chǎng)合

分為對(duì)稱式鋼板彈簧和非對(duì)稱式鋼板彈簧；還可以分為多片、少片和單片鋼板彈簧。

作用：適用于不僅作為彈性元件，還作為結(jié)構(gòu)性連接件裝各在車架和車軸之間，兼做導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，同時(shí)

各片之間相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦力，起到了一定的阻尼作用。

應(yīng)用場(chǎng)合：多用于載重貨車上，只有少數(shù)用在客車或其它車輛上

4、扭桿彈簧和螺旋彈簧的剛度如何計(jì)算

扭桿彈簧：設(shè)扭桿彈簧的搖臂長(zhǎng)度為r，相對(duì)于扭桿端部，扭桿彈簧剛度可近似計(jì)算為：

竺小K=竺=&/K=式中G為材料的切變模量,d為扭桿彈簧直徑,L為桿長(zhǎng)。

GJ〃'Ar必?$Lr232L/

螺旋彈簧：若將螺旋彈簧中徑的一般（D/2）作為力臂，K=4GM式中d為簧絲直徑;D為螺旋

'D232L

G/4

彈簧中徑；L為螺旋彈簧的總長(zhǎng)。若近似計(jì)算：L=HD,具中，為螺旋圈數(shù)，則￡之布T

5、如何實(shí)現(xiàn)螺旋彈簧的變剛度

改變彈簧的中徑，使中徑不等；改變彈簧的節(jié)距，使節(jié)距不等；改變彈簧的絲徑，使絲徑不等。

6、氣體彈簧工作原理

將氣體彈簧簡(jiǎn)化為在一個(gè)密閉缸筒中沖入高壓氣體，通過活塞的往匆:運(yùn)動(dòng)來壓縮氣體以實(shí)現(xiàn)減振作

用，

設(shè)理論彈簧高度為九〃，等于缸內(nèi)工作容積V與氣體有效面積Ae的比值，氣體彈簧的彈性作用力F

可以表示為尸=（〃-〃o）Ae，p為缸內(nèi)壓強(qiáng)，pO為大氣壓強(qiáng)。工作過程中缸內(nèi)氣體壓力與容積變化的關(guān)

系可以近似由氣體狀態(tài)方程來表示:〃V"=常數(shù)，指數(shù)n的選擇取決于彈簧變形的速度，一般n=1.33.

dFA/〃（z“）

K0=----=-----------

dzahlh

7、如何計(jì)算氣體彈簧的剛度和固有頻率

ak°g=g"P

匕=(P-Po)47(P-Po)%

通常，P^O,所以超

）"'A

8、為什么把懸架設(shè)計(jì)成可變剛度

當(dāng)簧載質(zhì)量變化時(shí)，懸架偏頻變化不大。

第三節(jié)減振器

1、減振器的種類和應(yīng)用場(chǎng)合？

摩擦式減震器（已被淘汰）、液力式減震器包括搖情式減宸器和筒式減震器，筒式減震器又分為單筒

式和雙筒式。搖臂式減震器現(xiàn)在只在軍用裝甲車上使用；其他車輛幾乎都使用筒式減震器。

2、減振器的特性曲線，拉伸階段和壓縮階段剛度是否一樣，為什么？

要求壓縮行程的剛度低于拉伸行程的剛度，因?yàn)閴嚎s行程剛度低可以保證乘坐舒適性，拉伸行程的剛

度大，可以迅速衰減振動(dòng)，拉伸階段的較大剛度還可以防止懸架彈簧力較大的車輪陷入泥坑中。

3、有哪些阻尼可調(diào)式減震器

孔徑調(diào)節(jié)、磁流變（或電流變）調(diào)節(jié)

機(jī)械阻尼可調(diào)式減震器、氣體控制阻尼可調(diào)式減震器、電磁閥控制阻尼可調(diào)式減震器和電機(jī)控制阻尼

可調(diào)式減震器等。

第四節(jié)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

1、懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，都有哪些導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，大貨車是否有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

作用：傳遞除垂向力以外的車輪和車身之間的多種力和力矩，并保證它們之間有確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。

分為非獨(dú)立懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（縱向鋼板彈簧）和獨(dú)立懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。獨(dú)立式懸架包括單橫臂式、雙

橫臂式、單斜臂式，單縱臂式，雙縱臂式，麥弗遜式，扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式，燭式懸架。

大貨車的鋼板彈簧兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用。

2、獨(dú)立懸架的各種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)汽車性能有哪些影響

單橫臂式：在車輪跳動(dòng)時(shí)，主銷外傾角和輪距發(fā)生變化大，輪胎磨損嚴(yán)重

雙橫臂式：

等長(zhǎng)雙橫臂式在車輪跳動(dòng)時(shí)輪距變化大，加劇了輪胎的磨損

不等長(zhǎng)雙橫臂式只要參數(shù)選擇合理，可以使輪距和定位參數(shù)變化都不大，因而可以獲得良好的操作穩(wěn)

定性和行駛平順性。

單斜臂式：適當(dāng)選擇擺臂軸線與車輛縱軸線的夾角，可以獲得良好的操縱特性，常用在車輛后懸架上。

單縱臂式：車輪跳動(dòng)時(shí)，主銷外傾角和輪距保持不變，但是主銷后傾角變化大，軸距變化明顯。

雙縱臂式：兩個(gè)擺僧等長(zhǎng)，主銷后傾角不變，但軸距變化，適用于轉(zhuǎn)向輪。

麥弗遜式：減震器做滑動(dòng)的主柱并與下擺臂組成懸架，優(yōu)點(diǎn)是增加了兩輪之間的空間，適用于前輪前

驅(qū)的車輛，但滑柱存在較大的側(cè)向力，使磨損嚴(yán)重。

燭式：當(dāng)懸架變形時(shí)，主銷的定位角不發(fā)生變化，僅輪距、軸距稍有變化，有利于轉(zhuǎn)向操縱和行駛穩(wěn)

定性，但側(cè)向力全部由主銷和套筒承受，摩擦阻力大。

第五節(jié)座椅

1、座椅的構(gòu)成和作用，-一股固有頻率是多少

構(gòu)成：頭枕總成、靠背總成、坐墊總成，滑道總成作用：保證靜態(tài)舒適性和動(dòng)態(tài)舒適性，有效地抑

制車身傳來的振動(dòng)，提高乘坐舒適性

固有頻率：2.5—5hz

2、設(shè)計(jì)座椅有哪些要求

要保證靜態(tài)舒適性和動(dòng)態(tài)舒適性，從平順性和減振要求看，座椅要有良好的阻尼和剛度特性，有效地

抑制車身傳來的振動(dòng)，提高乘坐舒適性。

3、有哪些新式庫椅來提高汽車舒適性

帶彈簧和減震器的座椅懸架系統(tǒng)

第十章人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)

第一節(jié)概述

1、人體受振的反應(yīng)與振動(dòng)哪些參數(shù)有關(guān)

振動(dòng)的幅值和頻率，振動(dòng)的方向和位置，作用時(shí)間（以及個(gè)人的心里和生理因素）

2、ISO2631標(biāo)準(zhǔn)（1974版）暴露界限、疲勞一一功效降低及舒適性降低界限圖

（166頁）

3、ISO2631標(biāo)準(zhǔn)（1997版）規(guī)定人體坐姿受振模型，有哪些振動(dòng)分量，又如何進(jìn)行加權(quán)

12個(gè)振動(dòng)分量，即3人座椅平動(dòng)，3個(gè)座椅轉(zhuǎn)動(dòng)，3個(gè)靠背平動(dòng)，3個(gè)腳支撐面的平動(dòng)。

位置坐標(biāo)名稱頻率加權(quán)函數(shù)軸加權(quán)系數(shù)k

1.00

%

1.00

座椅支承面3d

ys

1.00

如

0.63

r.3a

0.40

ry3a

0.20

rs3a

0.80

靠背xh3c

0.50

3d

yh

0.40

%

0.25

x

腳f3k

0.25

3k

yf

0.40

zf3k

4、人體對(duì)對(duì)各個(gè)方向振動(dòng)敏感的頻率范圍

垂直振動(dòng)方向最敏感的頻率范圍是4?12.5Hz,其中4?8Hz頻率范圍內(nèi)，人體內(nèi)臟器官最易產(chǎn)生共

振：而在8~12.5Hz范闈內(nèi)的振動(dòng)對(duì)人體脊椎系統(tǒng)影響最大。水平振動(dòng)方向最敏感的頻率范闈是0.5?2Hz。

5、有幾種計(jì)算加速度均方根值的方法

2

加權(quán)加速度均方根值呢=lp；（/）dz

頻率加權(quán)后的加速度方均根值:“OX陽（加

總均加權(quán)加速度均方根值

加權(quán)加速度4次方根值,

6、加權(quán)振級(jí)與主觀感覺之間的關(guān)系

加權(quán)振級(jí)Law人的主觀感覺

11()沒有不舒適

110?116有一些不舒適

114?120相當(dāng)不舒適

118?124不舒適

112?128很不舒適

126極不舒適

第二節(jié)平順性測(cè)量

1、用哪些傳感器和儀器測(cè)量汽車平順性

應(yīng)變式加速度傳感器、壓電式加速度傳感器與電荷放大器結(jié)合使用、平順性測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量。

2、一般國(guó)家、汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如何進(jìn)行測(cè)量汽車平順性，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

汽車平順性由安裝在車輛特定部位的加速度傳感器進(jìn)行測(cè)量。過去的車輛平順性研究中，通常采用應(yīng)

變式加速度傳感器，用于測(cè)最高頻范圍內(nèi)平緩的頻率響應(yīng)。近右來采用壓電式加速度傳感器，并與電荷放

大器結(jié)合使用，可以測(cè)量更高頻率范圍內(nèi)的加速度信號(hào)。最簡(jiǎn)單的方法是平順性測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量

數(shù)據(jù)處理包括功率分析（功率譜密度、傳遞函數(shù)），幅值分析（包括時(shí)域分析\均值，最

大值，最小值，方均根值振動(dòng)劑量值等）

第十一章行駛動(dòng)力學(xué)模型

第一節(jié)模型推導(dǎo)的前提

1、整車模態(tài)的設(shè)置范圍

（）~15Hz——?jiǎng)傮w運(yùn)動(dòng)15750Hz——板件、彈性結(jié)構(gòu)振動(dòng)150Hz以上——噪聲

車身剛體頻率——1-1.5Hz車輪跳動(dòng)頻率——10-12Hz座椅上的乘客——4?6Hz

動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)---10?20Hz

2、如何對(duì)整車系統(tǒng)進(jìn)行多體動(dòng)力學(xué)建模，建模的思路從復(fù)雜到簡(jiǎn)單，再由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，整

車三維七自由度模型、平面四自由度模型、1/4懸架2自由度模型

三維七自由度模型：假定車身是一個(gè)剛體，當(dāng)車輛在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，車身具有上下跳

動(dòng)，俯仰和側(cè)傾三個(gè)自由度；四個(gè)車輪能獨(dú)立的做垂向運(yùn)動(dòng)。

平面四自由度模型：在低頻路面激勵(lì)下，左右車輪的軌跡輸入具有較高的相關(guān)性，即認(rèn)為左右車輪輸

入基本一致；另外車輛結(jié)構(gòu)基本是左右對(duì)稱的，所以響應(yīng)也是對(duì)稱的。高頻路面激勵(lì)只影響車輪跳動(dòng)，對(duì)

車身影響很小。此模型考慮了車身的俯仰和垂向運(yùn)動(dòng)，前后軸的垂向運(yùn)動(dòng)共四個(gè)自由度。

1/4懸架2自由度模型：在某些情況下四自由度半車模型可進(jìn)一步簡(jiǎn)化成兩個(gè)子問題，即：前懸架決定

質(zhì)量塊的運(yùn)動(dòng)；后懸架決定質(zhì)量塊的運(yùn)動(dòng)。而輪距之間任何位置的運(yùn)動(dòng)可由幾何關(guān)系方便求故每個(gè)子

問題只需要通過一個(gè)簡(jiǎn)單的單輪車輛兩自由度模型來研究。

第二節(jié)單輪車輛模型的推導(dǎo)

1、應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)車身車輪兩自由度模型，應(yīng)用拉格朗日方程推導(dǎo)車身車輪兩自由

度模型

m*zI-/<l（z0-zI）-^s（z1-z2）-Cs（zI-z2）

好2=K、（Z|-z2）+Cs（z}-z2）

2、進(jìn)行線性分析（頻響函數(shù)分析）

（174頁）

3、不舒適性參數(shù)、懸架動(dòng)行程、輪胎動(dòng)載荷的定義，以及系統(tǒng)的參數(shù)對(duì)他們的影響分析

不舒適性參數(shù)：車身垂向加速度的頻率加權(quán)方均根值；懸架動(dòng)行程：車輪與車身位移之差的方均根值。

輪胎動(dòng)載荷：相對(duì)于靜平衡位置的輪胎載荷變化的方均根值。

低的固有頻率和阻尼比可獲得高的舒適性；但所需的工作空間增大；輪胎動(dòng)教荷達(dá)到最小值時(shí)，附著

性能最佳。

第二節(jié)半車模型的推導(dǎo)及分析

1、半車模型的運(yùn)動(dòng)方程式的推導(dǎo)及頻響函數(shù)分析

半車模型系統(tǒng)有前后輪兩個(gè)輸入，且存在一個(gè)相位差，其質(zhì)心響應(yīng)相當(dāng)于前后車身主模態(tài)各自頻率響

應(yīng)的疊加。

第三節(jié)整車模型推導(dǎo)及分析

1、推導(dǎo)整車七自由度模型的運(yùn)動(dòng)微分方程

2、單輪模型、半車模型、整車模型的差別

（簡(jiǎn)化程度不同，自由度不同）

整車模型：研究車身上下跳動(dòng)、俯仰、側(cè)傾、兩前輪垂向跳動(dòng)、獨(dú)立懸架兩后輪垂向跳動(dòng)或非獨(dú)立懸

架中后軸的垂向跳動(dòng)和側(cè)傾轉(zhuǎn)動(dòng)共七個(gè)自由度；

半車模型：研究車身的俯仰和垂向運(yùn)動(dòng)、前后軸的垂向跳動(dòng)共四個(gè)自由度

單輪車模型：僅研究車輪和車身垂向運(yùn)動(dòng)共兩個(gè)自由度

第十二章可控懸架系統(tǒng)

第一節(jié)車身高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1、按照控制形式，如何進(jìn)行懸架分類

被動(dòng)懸架，自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)系統(tǒng)、半主動(dòng)懸架、主動(dòng)懸架

2、如何實(shí)現(xiàn)車身高度的調(diào)羊

調(diào)節(jié)系統(tǒng)先采集懸架的高度信號(hào)，然后與靜平衡位置相比較，當(dāng)懸架位置低于靜平衡位

置時(shí)，高度