余志生第五版汽车理论课后答案

提示： 1)画出地面对于车厢的瞬时转动中心，即为侧倾中心R.C.

2)证明参考书P135-136

? 5．15试求计算稳态响应质心侧偏角增益)s的公式，并求题5．11中

?轿车在u=31．3m/s(70 mile／h)、ay?0.4g时的质心侧偏角。计算u=31．3m／s时的瞬态响应峰值反应时间?和轿车的汽车因数T.B.值。

?) ?s 5．16为什么有些小轿车后轮也设计有安装前束角和外倾角? 答：因为轿车后轮安装前束角和外倾角是为提高操纵稳定性。

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？ 提示：将方程组（5-9）两式联立，v=0,??r =0,消去?r?

答：图中点划线所表示的具有过多转向效果

5．18转向盘力特性与哪些因素有关，试分析之。

答： 转向盘力特性决定于以下因素：转向器传动比及其变化规律、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、转向盘转动惯性、转向柱摩擦阻力及汽车整体动力学特性。

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?

提示：参考书P152-155。

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第六章

6.l、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， Ga ( f )=0.1m2?s?3。求在0.5～80HZ频率范围加权加速度均方根值aw和加

12权振级Law，并由表6-2查出相应人的主观感觉。

2a?[W答：w?(f)?Ga(f)df]0.580

80?[?0.5*0.1?df??0.524212.5f12.51?0.1?df??1?0.1?df??df]244f12.5

?24.28

?Lawaw24.28?20Lg()?20Lg(?6)?147.70

10a0

查P173图知：人的主观感觉为极不舒适。

6.2、设车速u=20m／s ，路面不平度系Gq(n0)?2.56*10-1?8m3，参考空间

GqG?q?(f)频率no=0.1m。画出路面垂直位移、速度和加速度Gq(f)、?(f)、

的谱图。画图时要求用双对数坐标，选好坐标刻度值，并注明单位。 解：Gq(f)?Gq(n0)n02u20?82?2.56*10*0.1* f2f212 f?9 ?5.12*1022?82Gq(f)?4?G(n)nu?4?*2.56*10*0.1*20 ?q002?2.02*10-7

424?822Gq(f)?16?G(n)nuf?16?*2.56*10*0.1*f ?q002?3.99*10f

6

-72

6.3、设车身－车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率fo ＝2Hz。它行驶在波长λ=5m的水泥接缝路上，求引起车身部分共振时的车速un(km/h)。该汽车车轮部分的固有频率f t=10Hz，在砂石路上常用车速为30km/h。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λ=? 答：①当激振力等于车辆固有频率时，发生共振，

所以发生共振时的车速为：

ua???f0?5*2

?10m/s

30/3.65???m

②搓板路的波长 ：

1066.4、设车身单质量系统的幅频 |z／q| 用双对

数坐标表示时如习题图6所示。路面输入谱与题6.2相同。求车身加速度的谱密度

G?z?(f)，画出其谱图，并计算0.1～10Hz

频率范围车身加速度的均方根值

??z?。

7

z答：① G?z?(f)?(2?f)??Gq(n0)

q22?22??(2?*f)?1?G(n)?1.02*10f(0.1?f?1时)q0??2(1?lg(10f))?2(1?lg(10f))?(2?*f)?10G(n)?1.02*10*10(1?f?10)时?q0?

102??z??[?G?z?(f)df]?[?1.02*10fdf??1.02*10*10?22?212110(1?lg(10f))df]

120.10.11

6.5、上机计算作业(报告应包括：题目、计算说明、程序清单、结果分析)。 车身－车轮双质最系统参数：fo=1.5Hz、ζ=0.25、γ=9、μ=10。 “人体—座椅”系统参数：fs=3Hz、ζs＝0.25。

车速u=20m/s，路面不平度系数Gq (no)=2.56×10，参考空间频率no=0.1m。

计算时频率步长△f＝0.2Hz，计算频率点数N＝180。 1）计算并画出幅频特性|z1／q|、|z2／z1|、|p／z2|和均方根值谱

-1-8G?z?(f)、

G?z?2(f)、Ga(f)谱图。进—步计算?q??、???1、???2、?a、aw、Lawzz值。

2)改变“人体—座椅”系统参数：fs=1.5～6Hz、ζs＝0.125～0.5。分析aw、

Law值随fs、ζs的变化。

3)分别改变车身—车轮双质量系统参数：fo＝0.25～3Hz、ζ=0.125～0.5、γ=4.5～18、μ=5～20。绘制

??z?、σfd、σFd/G三个响应量均方根值随以上

四个系统参数变化的曲线。

提示：本题可简单利用matlab软件求出各数值，并作出相应的图。

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