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牛顿运动定律及其应用、变力作用下的质点动力学基本问题题库

牛顿运动定律及其应用、变力作用下的质点动力学基本问题题库

1.选择题题号:00211001 分数:3分难度系数等级:11.在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a 1上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断? ( ) (A) 2a 1. (B) 2(a 1+g ).(C) 2a 1+g . (D) a 1+g .答:(C)题号:00211002 分数:3分难度系数等级:12.如图所示,质量为m 的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为θ的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为 ( )(A) θcos mg . (B) θsin mg .(C) θcos mg . (D) θsin mg.答:(C)题号:00211003 分数:3分难度系数等级:13.竖立的圆筒形转笼,半径为R ,绕中心轴OO '转动,物块A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使物块A 不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为 ( )(A)Rgμ (B)g μ(C)Rgμ (D)R g答:(C)题号:00211004 分数:3分难度系数等级:14.已知水星的半径是地球半径的 0.4倍,质量为地球的0.04倍.设在地球上的重力加速度为g ,则水星表面上的重力加速度为: ( ) (A) 0.1 g (B) 0.25 g (C) 2.5 g (D) 4 g 答:(B)题号:00212005 分数:3分难度系数等级:2a 15.一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为θ,如图所示.则摆锤转动的周期为 ( )(A)g l .(B)g l θcos . (C)g l π2. (D)gl θπcos 2 . 答:(D)题号:00212006 分数:3分难度系数等级:2 6.在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ,如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为μs ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足 ( ) (A)Rgs μω≤. (B)R gs 23μω≤.(C)R gs μω3≤. (D)Rg s μω2≤.答:(A)题号:00212007 分数:3分难度系数等级:27.用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F逐渐增大时,物体所受的静摩擦力f ( ) (A) 恒为零. (B) 不为零,但保持不变. (C) 随F 成正比地增大. (D) 开始随F 增大,达到某一最大值后,就保持不变 答:(B)题号:00212008 分数:3分难度系数等级:28.光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块,质量分别为m 1和m 2,且m 1<m 2.今对两滑块施加相同的水平作用力,如图所示.设在运动过程中,两滑块不离开,则两滑块之间的相互作用力N 应有 ( )(A) N =0. (B) 0 < N < F .(C) F < N <2F . (D) N > 2F . 答:(B)题号:00212009 分数:3分难度系数等级:29.如图,滑轮、绳子质量及运动中的摩擦阻力都忽略不计,物体A 的质量m 1大于物体B 的质量m 2.在A 、B 运动过程中弹簧秤S 的读数是 ( )(A) .)(21g m m + (B) .)(21g m m -(C).22121g m m m m + (D) .42121g m m m m +答:(D)题号:00212010分数:3分难度系数等级:210.升降机内地板上放有物体A ,其上再放另一物体B ,二者的质量分别为M A 、M B .当升降机以加速度a 向下加速运动时(a <g ),物体A 对升降机地板的压力在数值上等于( )(A)M A g. (B) (M A +M B )g.(C) (M A +M B )(g +a ). (D) (M A +M B )(g -a ). 答:(D)题号:00213011 分数:3分难度系数等级:311.一辆汽车从静止出发,在平直公路上加速前进的过程中,如果发动机的功率一定,阻力大小不变,那么,下面哪一个说法是正确的? ( ) (A) 汽车的加速度是不变的. (B) 汽车的加速度不断减小. (C) 汽车的加速度与它的速度成正比. (D) 汽车的加速度与它的速度成反比. 答:(B)题号:00213012 分数:3分难度系数等级:312.如图所示,一轻绳跨过一个定滑轮,两端各系一质量分别为m 1和m 2的重物,且m 1>m 2.滑轮质量及轴上摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为a .今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替质量为m 1的物体,可得质量为m 2的重物的加速度的大小为a ′,则 ( )(A) a ′= a (B) a ′> a (C) a ′< a (D) 不能确定.答:(B)题号:00213013 分数:3分难度系数等级:3113.如图所示,质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为 ( )(A) g sin θ. (B) g cos θ.(C) g ctg θ. (D) g tg θ. 答:(C)题号:00213014 分数:3分难度系数等级:314.一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦系数为μ,要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率 ( ) (A) 不得小于gR μ. (B) 不得大于gR μ.(C) 必须等于gR 2. (D) 还应由汽车的质量M 决定.答:(B)题号:00213015 分数:3分难度系数等级:315.一只质量为m 的猴,原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M 的直杆,悬线突然断开,小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变,此时直杆下落的加速度为 ( )(A) g .(B)g Mm . (C)g M m M +. (D) g mM mM -+ .答:(C)题号:00213016 分数:3分难度系数等级:316.一公路的水平弯道半径为R ,路面的外侧高出内侧,并与水平面夹角为θ.要使汽车通过该段路面时不引起侧向摩擦力,则汽车的速率为 ( )(A)Rg . (B)θtg Rg . (C)θθ2sin cos Rg . (D)θctg Rg 答:(B)题号:00214017 分数:3分难度系数等级:417.质量为m 的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平衡,如图所示.设木板和墙壁之间的夹角为α,当α逐渐增大时,小球对木板的压力将 ( )(A) 增加.(B) 减少. (C) 不变.(D) 先是增加,后又减小.压力增减的分界角为α=45°. 答:(B)题号:00214018 分数:3分难度系数等级:4 18.水平地面上放一物体A ,它与地面间的滑动摩擦系数为μ.现加一恒力F 如图所示.欲使物体A 有最大加速度,则恒力F 与水平方向夹角θ 应满足 ( )(A) sin θ =μ. (B) cos θ =μ.(C) tg θ =μ. (D) ctg θ =μ.答:(C)题号:00214019 分数:3分难度系数等级:419.质量分别为m 1和m 2的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上,滑块与桌面间的摩擦系数均为μ,系统在水平拉力F 作用下匀速运动,如图所示.如突然撤消拉力,则刚撤消后瞬间,二者的加速度a A 和a B 分别为 ( ) (A) a A =0 , a B =0. (B) a A >0 , a B <0.(C) a A <0 , a B >0. (D) a A <0 , a B =0. 答:(D)题号:00215020 分数:3分难度系数等级:520.一光滑的内表面半径为10 cm 的半球形碗,以匀角速度ω绕其对称OC 旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止,其位置高于碗底4 cm ,则由此可推知碗旋转的角速度约为 ( )(A) 10 rad/s . (B) 13 rad/s .(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s .答:(B)2.判断题题号:00221001分数:2分难度系数等级:11. 摩擦力总和物体运动的方向相反。

二轮复习专题03:动力学问题

二轮复习专题03:动力学问题

专题03:用牛顿运动定律解决问题【教学目标】1. 养成画受力分析图、运动分析图的习惯,知道加速度是解决此类问题的核心;2. 会通过选取合适的研究对象,处理连接体(组合体)的动力学问题;3. 会从图像中获取受力分析和运动分析的信息;4. 通过参考系选取和摩擦力分析,将传送带问题回归到基本动力学模型来处理;5. 会定性分析极限、临界的动力学问题,能定量求解极值和临界值。

【真题赏析】1. (2021.01·浙江卷)如图所示,同学们坐在相同的轮胎上,从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下,各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同,不计空气阻力。

雪道上的同学们( )A. 沿雪道做匀速直线运动B. 下滑过程中机械能均守恒C. 前后间的距离随时间不断增大D. 所受重力沿雪道向下的分力相同2. (2021.06·浙江卷)2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层290s 的减速,速度从34.910m/s ⨯减为24.610m/s ⨯;打开降落伞后,经过90s 速度进一步减为21.010m/s ⨯;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平稳着陆。

若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动,则着陆器( )A. 打开降落伞前,只受到气体阻力的作用B. 打开降落伞至分离前,受到的合力方向竖直向上C. 打开降落伞至分离前,只受到浮力和气体阻力的作用D. 悬停状态中,发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力3.(2019.04 浙江卷)如图所示,A 、B 、C 为三个实心小球,A 为铁球,B 、C 为木球。

A 、B 两球分别连在两根弹簧上,C 球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。

若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁) ( )A .A 球将向上运动,B 、C 球将向下运动B .A 、B 球将向上运动,C 球不动C .A 球将向下运动,B 球将向上运动,C 球不动D .A 球将向上运动,B 球将向下运动,C 球不动4. (2021.01·浙江卷)如图所示,质量m =2kg 的滑块以v 0=16m/s 的初速度沿倾角θ=37°的斜面上滑,经t =2s 滑行到最高点。

机械基础知识常用题库100道及答案

机械基础知识常用题库100道及答案

机械基础知识常用题库100道及答案一、机械原理1. 机器中运动的单元是()。

A. 零件B. 构件C. 机构D. 部件答案:B。

解析:构件是机器中运动的单元。

2. 平面机构中,两构件通过面接触而构成的运动副称为()。

A. 低副B. 高副C. 移动副D. 转动副答案:A。

解析:两构件通过面接触而构成的运动副为低副。

3. 平面机构中,两构件通过点或线接触而构成的运动副称为()。

A. 低副B. 高副C. 移动副D. 转动副答案:B。

解析:两构件通过点或线接触而构成的运动副为高副。

4. 铰链四杆机构中,最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时,若取最短杆为机架,则机构为()。

A. 双曲柄机构B. 曲柄摇杆机构C. 双摇杆机构D. 不确定答案:A。

解析:满足上述条件且取最短杆为机架时为双曲柄机构。

5. 凸轮机构中,凸轮与从动件的接触形式为()。

A. 高副B. 低副C. 移动副D. 转动副答案:A。

解析:凸轮机构中凸轮与从动件通过点或线接触,为高副。

二、机械设计6. 机械零件设计中,强度准则是指零件中的应力不得超过()。

A. 许用应力B. 极限应力C. 屈服应力D. 强度极限答案:A。

解析:强度准则要求零件中的应力不得超过许用应力。

7. 在带传动中,带所受的最大应力发生在()。

A. 紧边进入小带轮处B. 紧边离开小带轮处C. 松边进入大带轮处D. 松边离开大带轮处答案:A。

解析:带传动中最大应力发生在紧边进入小带轮处。

8. 链传动中,链节数最好取为()。

A. 偶数B. 奇数C. 质数D. 任意数答案:A。

解析:链节数取偶数可避免使用过渡链节,使链条受力均匀。

9. 齿轮传动中,标准直齿圆柱齿轮的压力角为()。

A. 15°B. 20°C. 25°D. 30°答案:B。

解析:标准直齿圆柱齿轮的压力角为20°。

10. 蜗杆传动中,蜗杆的头数一般为()。

A. 1、2、4B. 1、2、3C. 1、3、4D. 2、3、4答案:B。

汽车系统动力学习题答案

汽车系统动力学习题答案

汽车系统动⼒学习题答案1.汽车系统动⼒学发展趋势随着汽车⼯业的飞速发展,⼈们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越⾼的要求,这些要求的实现都与汽车系统动⼒学相关。

汽车系统动⼒学是研究所有与汽车系统运动有关的学科,它涉及的范围较⼴,除了影响车辆纵向运动及其⼦系统的动⼒学响应,还有车辆在垂向和横向两个⽅⾯的动⼒学内容,随着多体动⼒学的发展及计算机技术的发展,使汽车系统动⼒学成为汽车CAE技术的重要组成部分,并逐渐朝着与电⼦和液压控制、有限元分析技术集成的⽅向发展,主要有三个⼤的发展⽅向:(1)车辆主动控制车辆控制系统的构成都将包括三⼤组成部分,即控制算法、传感器技术和执⾏机构的开发。

⽽控制系统的关键,控制律则需要控制理论与车辆动⼒学的紧密结合。

(2)多体系统动⼒学多体系统动⼒学的基本⽅法是,⾸先对⼀个由不同质量和⼏何尺⼨组成的系统施加⼀些不同类型的连接元件,从⽽建⽴起⼀个具有合适⾃由度的模型;然后,软件包会⾃动产⽣相应的时域⾮线性⽅程,并在给定的系统输⼊下进⾏求解。

汽车是⼀个⾮常庞⼤的⾮线性系统,其动⼒学的分析研究需要依靠多体动⼒学的辅助。

(3)“⼈—车—路”闭环系统和主观与客观的评价采⽤⼈—车闭环系统是未来汽车系统动⼒学研究的趋势。

作为驾驶者,⼈既起着控制器的作⽤,⼜是汽车系统品质的最终评价者。

假如表达驾驶员驾驶特性的驾驶员模型问题得到解决后,“开环评价”与“闭环评价”的价值差别也许就不存在了。

因此,在⼈—车闭环系统中的驾驶员模型研究,也是今后汽车系统动⼒学研究的难题和挑战之⼀。

除驾驶员模型的不确定因素外,就车辆本⾝的⼀些动⼒学问题也未必能完全通过建模来解决。

⽬前,⼈们对车辆性能的客观测量和主观之间的复杂关系还缺乏了解,⽽车辆的最终⽤户是⼈。

因此,对车辆系统动⼒学研究者⽽⾔,今后⼀个重要的研究领域可能会是对主观评价与客观评价关系的认识2.⽬前汽车系统动⼒学的研究现状汽车系统动⼒学研究内容范围很⼴,包括车辆纵向运动及其⼦系统的动⼒学响应,还有车辆垂向和横向动⼒学内容。

车辆系统动力学

车辆系统动力学

2. 系统具有整体性
系统虽是由多种元素组成,但系统的性能不 是各元素性能的简单组合,而是相互影响的,所 以这种组合使系统的整体功能获得新的内容,具 有更高的价值。例如一辆汽车是由发动机、传动 系、车轮、车身、操纵系统组成。单有发动机只 能发出动力,不会自己行走,但当发动机装在具 有车轮的汽车底盘上,就成为可以行走的汽车, 成为一种交通工具,其功能就与一台发动机大不 相同。由此可见,研究系统特性应从整体的观点 来看。系统的性能是由其整体性能为代表,而不 是由某一个元素所能代替的。
4. 系统具有功能共性
系统中存在着物质、能量和信息的流动, 并与外界(环境)进行物质、能量和信息的交 流,既可以从外界环境向系统输入或从系统向 外界环境输出物质、能量和信息。这是任何系 统都具有的功能,称为系统的功能共性。如汽 车系统中把燃料的燃烧热能转换为汽车的行驶 动能,在这一过程中,发动机吸收氧气,而排 除废气。这一过程有能量的交流,也有物质的 交流。
第一章 绪论
• 1.1 系统与系统动力学的概念 • 1.2 汽车系统动力学的研究内容和特点 • 1.3 汽车系统动力学的研究方法
1.1 系统与系统动力学的概念
在我们真实的大千世界中,存在着许多由一组物 件构成,以一定规律相互联系起来的实体,这就是系 统,自然界就有太阳系、银河系这样的大系统,这种 系统是脱离人的影响而自然存在,称为自然系统,还 有如生物、原子内部也构成了自然系统,还有一种系 统是通过人的设计而形成的系统,称为人工系统,如 生产系统、交通运输系统、通信系统;人工组合和自 然合成的组合系统,如导航系统。 本文主要是研究人工的物理系统及其特性。 如果把汽车的构成看成是一大系统,那么这一系 统应表示为(如图1-1):
一个系统可能由若干个环节组成,画出各环节的 方框图,然后将这些方框图联系起来,就构成了系 统的方框图。因此,方框图是数学模型-传递函数 的图解化 。

大学物理练习题2(动力学)

大学物理练习题2(动力学)

大学物理练习题2:“力学—动力学”一、填空题1、一质量为m 的小球,当它以速率ν做匀速直线运动时,受到的合力大小等于 0 ;当它以加速度a做匀变速直线运动时,受到的合力大小等于ma ;当它做自由落体运动时,受到的合力大小等于mg 。

2、质量为m 的汽车,驶过曲率半径为R 的拱桥时速率为v ,当汽车驶过如右图所示的位置时,它对桥面的压力大小为=N F R m v m g 2-。

3、质量为m 的子弹以速率0v 水平射入沙土中。

若子弹所受阻力与速率成正比(比例系数为k ),忽略子弹重力的影响,则:(1)子弹射入沙土后,=)(t v t m k ev -0;(2)子弹射入沙土的深度=)(t x kmv e k mv t m k 00+--。

4、一质量为m 、半径为R 的均匀圆盘,以圆心为轴的转动惯量为221mR ,如以和圆盘相切的直线为轴,其转动惯量为223mR 。

5、一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为0ω。

设它所受阻力矩与转动角速度成正比,即ωk M -=(k 为正的常数),则圆盘的角速度为20ω时其角加速度α=J k 20ω-;圆盘的角速度从0ω变为20ω时所需的时间为2ln k J 。

二、选择题 1、汽车急转弯时人往往要向外倾倒,从地面上的观察者看来,是何种缘故造成的?(C )。

A 、离心力;B 、离心惯性力;C 、惯性;D 、无法确定。

2、下述说法中,正确的是( D )。

A 、在两个相互垂直的恒力作用下,物体可以作匀速直线运动;B 、在两个相互垂直的恒力作用下,物体可以作匀速率曲线运动;C 、在方向和大小都随时间变化的力的作用下,物体作匀速直线运动;D 、在方向和大小都不随时间变化的力的作用下,物体作匀加速运动。

3、一个人在平稳地行驶的大船上抛篮球,则( D )。

A 、向前抛省力;B 、向后抛省力;C 、向侧抛省力;D 、向哪个方向都一样。

4、完全相同的甲乙二船静止于水库中,一人从甲船跳到乙船上,不计水的阻力,则( C )。

汽车动力学试题及答案

汽车动力学试题及答案

《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.轮胎侧偏现彖答:半车轮冇侧向弹性时,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彖。

3.同步附着系数答:对丁-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而附着系数即为同步附着系数。

(或采用卩线与I线交点说明也可以,但是必须交代卩线与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,-•般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质最的惯性力,对于固定传动比的汽车,常以常数6作为计入旋转质鼠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 t>F^x汽车附着条件:尸心< 伦护:上式中,听表示驱动力,心I表示行驶阻力,代匸表示作用在驱动轮上的转矩引起的地面切向反作用力,F, 示驱动轮法向反作用力(亦可以直接指定驱动轮后进行描述),0为附着系数。

2.汽车制动性能主要由哪几个方面评价?答:主要由以卜三个方面评价:1)制动效能,及制动距离与制动减速度;2)制动效能的恒定性,即抗热衰退性能。

3)制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生览偏、测滑以及市区专项能力的性能。

3.汽车制动跑偏的原因主要有哪些?答:制动时汽车跑偏的原因有两个:1)汽车左、右车轮,特别是前轴左、右车轮(转向轮)制动器的制动力不相等。

2)制动时悬架导向杆与转向系在运动学上的不协调(互相干涉)•4.汽车的稳态转向特性有几种类型?实际的汽车应貝有哪种稳态转向特性,简述理由。

答:汽车的稳态转向特性分为三种类型:不足转向、中性转向和过多转向。

汽车理论题库

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19、滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例
20、制动力系数的最大值称为峰值附着系数ABS:15%~20%
21、制动距离:汽车车速为u0时,从驾驶员开始操纵制动控制装置(制动踏板)到汽车完全停住为止所驶过的距离。制动距离与制动踏板、路面附着条件、车辆载荷、发动机是否结合等许多因素有关
22、决定汽车制动距离的主要因数:制动器起作用的时间、最大制动减速度及附着力(或最大制制动器制动力)以及起始制动车速
23、制动效能的恒定性主要指的是抗热衰退性能
24、制动跑偏:制动时汽车自动向左或向右偏驶侧滑:制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动
25、制动跑偏的原因:
(1)汽车左、右车轮,特别是前轴左、右车轮(转向轮)制动器的制动力不相等
(2)制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调(互相干涉)
26、I曲线:前、后车轮同时抱死时前、后车轮制动器制动力的关系曲线——理想的前、后轮制动器制动力分配曲线
2)汽车结构方面
①缩减轿车总尺寸和减轻质量
②发动机(发动机中的热损失与机械耗损占燃油化学能中的65%左右,显然发动机是对汽车燃油经济性最有影响的部件。主要途径:提高现有汽油发动机的热效率与机械效率;扩大柴油发动机的应用范围;增压化;广泛采用电子计算机控制技术)
③传动系(传动系的挡位增多后,增加了选用适合挡位使发动机处于经济工作状况的机会,有利于提高燃油经济性。挡数无限的无级变速器,在任何条件下都提供了使发动机在最经济工况下工作的可能性)
15、确定最大传动比,需考虑三方面:最大爬坡度、附着率和汽车最低稳定车速
16、汽车的制动性:汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力
17、制动性的评价指标:
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2006.61.简要按形成原因汽车空气阻力怎么分类?简单概述各种阻力的形成。

(P82)汽车空气阻力分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力以及摩擦阻力;1)形状阻力占压差阻力的大部分,主要与边界层流态和车身后的流体分离产生的尾涡有关;2)干扰阻力是由于车身表面凸起物、凹坑和车轮等局部的影响着气流的流动而引起的空气阻力;3)内循环阻力是流经车身内部的气流对通道的作用以及流动中的能量损耗产生的;4)诱导阻力是在侧面由下向上的气流形成的涡流的作用下,车顶上面的气流在后背向下偏转,产生的实际升力中一向后的水平分力;5)摩擦阻力是由于空气粘性使其在车身表面产生的切向力.2.简述汽车的楔形造型在空气动力特性方面的特点。

1)前端低矮,进入底部的空气量少,底部产生的空气阻力小;2)发动机罩与前风窗交接处转折平缓,产生的空气阻力小;3)后端上缘的尖棱,使得诱导阻力较小;4)前低后高,‘翼形’迎角小,使空气升力小;5)侧视轮廓图前小后大,气压中心偏后,空气动力稳定性好。

3.假设某电动汽车的质心位置在前后轮轴中间位置,且前后车轮的侧片刚度相同,电池组放在中间质心位置,试问该车稳态转向特性类型属于哪一类?在以下三种情况下,该车的稳态转向也行会如何变化?1)将电池组移到前轴放置;2)将电池组移到后轴放置;3)将电池组分为两部分(质量相等),分别放在前后轴上.根据稳定性因数公式该车稳态转向特性属于中性转向。

1)电池组移至前轴上放置,质心前移,变为不足转向;2)将电池组移到后轴上放置,质心后移,变为过多转向;3)质心位置不变,仍为中性转向。

4.什么是被动悬架、半主动悬架、主动悬架?说明采用天棚阻尼的可控悬架属于哪一类悬架及其理由。

被动悬架是悬挂刚度和阻尼系数都不可调节的传统悬架;半主动悬架的阻尼系数可自动控制,无需力发生器,受减振器原理限制,不能实现最优力控制规律;主动悬架的悬架力可自动控制,需要增设力发生器,理论上可实现最优力控制规律.采用天棚阻尼的可控悬架属于主动悬架,因为其天棚阻尼是可调节的,同时具有自动控制悬架力的力发生器。

5.1)设某车垂向动力学特性可用1/4模型描述,已知簧上质量为300kg,悬架弹簧刚度为21000N/m,悬架阻尼系数为1500Ns/m,如果该车身采用天棚阻尼控制器进行悬架控制,取天棚阻尼系数为4200Ns/m。

请分别写出两种模型的频率响应函数,绘出该车被动悬架和采用天棚阻尼的可控悬架的幅频响应曲线;2)证明天棚阻尼系统不存在共振峰。

6.试说明ABS的目的和控制难点,并具体阐述ABSA在高附着路面上的一般控制过程。

目的:调节车轮制动压力、控制制动强度以获得最佳滑转率,防止抱死,提高纵向制动能力和侧向稳定性;控制难点:ABS的控制目标是最佳滑移率,但最佳滑移率是一个变值,轮胎、路面、在和、车速、侧偏角不同,对应的最佳滑移率也不同,所以要求ABS能进行自动调节。

另外,车轮的滑移率不易直接测得,需要其他的间接参数作为其控制目标参数。

一般控制过程(见P116 汽车系统动力学)2014.41.汽车动力学的建模方法有哪些?(P7 PPT)1)牛顿第二定律2)达朗贝尔原理3)拉格朗日方程4)凯恩方程2.汽车动力学按照汽车纵向、横向(操纵动力学)和垂向(行驶动力学)分别包含哪些研究内容?(P5 汽车系统动力学)1)汽车纵向动力学研究车辆的直线运动及其控制的问题,主要是车辆沿前进方向的受力与其运动的关系。

按车辆的工况的不同,分为驱动动力学和制动动力学;2)操纵动力学研究车辆的操纵特性,主要与轮胎侧偏力有关,并由此引起车辆的侧滑、横摆和侧倾运动;3)行驶动力学主要研究由路面的不平激励,通过悬架的轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车轮的运动。

3.按形成原因,汽车空气阻力分为几类?简述各种阻力的形成.(P82)汽车空气阻力分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力以及摩擦阻力;1)形状阻力占压差阻力的大部分,主要与边界层流态和车身后的流体分离产生的尾涡有关;2)干扰阻力是由于车身表面凸起物、凹坑和车轮等局部的影响着气流的流动而引起的空气阻力;3)内循环阻力是流经车身内部的气流对通道的作用以及流动中的能量损耗产生的;4)诱导阻力是在侧面由下向上的气流形成的涡流的作用下,车顶上面的气流在后背向下偏转,产生的实际升力中一向后的水平分力;5)摩擦阻力是由于空气粘性使其在车身表面产生的切向力.4.某电动汽车的质心位置轮距中间,即质心距前后轮距离相等,a=b=L/2,装备的普通蓄电池1个放在中间质心位置,前后轮胎型号、气压相等,该车具有中性转向特性,为了提高该车一次充电续驶里程,拟将电池更换为2个高性能电池,假设这2个高性能电池重量/体积与原1个普通蓄电池重量/体积相同.按照二自由度操纵稳定性模型理论,试分析以下情况该车稳态转向特性、瞬态转向特性将如何变化?为什么?(P220 P157 汽车理论)(1)将2个高性能电池分别放在前后轴上;(2)将2个高性能电池分别放在前轴上;(3)将2个高性能电池分别放在后轴上;(4)将2个高性能电池分别放在中间质心位置。

根据稳定性因数公式1)将2个高性能电池分别放在前后轴上,质心位置不变,为中性转向;2)将2个高性能电池分别放在前轴上,质心前移,变为不足转向;3)将2个高性能电池分别放在后轴上,质心后移,仍为过多转向;4)将2个高性能电池分别放在中间质心位置,质心位置不变,为中性转向。

5.某车垂向动力学1/4模型,已知簧上质量为550kg,悬架弹簧刚度为52000N/m,悬架阻尼系数为1520Ns/m,簧下质量为52kg,轮胎弹簧刚度为210000N/m,轮胎阻尼忽略不计,如果该车身采用天棚阻尼控制器进行悬架控制,取天棚阻尼系数为4200Ns/m。

(见手写稿)(1)分别写出被动系统和采用天棚阻尼控制器后系统的运动微分方程;(P174 汽车系统动力学)(2)推导被动系统固有频率和振型计算公式并计算之,画出振型图;(P222 P224 汽车系统动力学)(3)以路面不平为输入,车身位移为响应(输出),请写出被动模型的频响函数;(4)绘出该车被动悬架和采用天棚阻尼的可控悬架的幅频响应曲线示意图. 6。

试举2例现代汽车的电子控制系统,说明其基本工作原理.ABS防抱死制动系统:在汽车制动时,通过轮速传感器测量车轮转速信号,来获得滑移率,并通过调节制动压力,控制制动强度,保证滑移率在最佳滑移率附近,防止车轮抱死,提高纵向制动能力和侧向稳定性;ASR防滑控制系统/TCS驱动力控制系统:根据车辆的行驶工况(起步、加速、爬坡等),采用适当的控制算法通过控制作用在车轮上的力矩,使得滑转率保持在最佳滑转率附近,防止驱动轮发生过度滑转,同时保证产生合适的纵向驱动力和侧向力;VSC车辆稳定性控制:ECU根据车速、侧向速度、横摆角速度、转向盘转角等一系列信号,计算出理想的车辆运行状态参数值,通过与各传感器测得的实际车辆运行状态信号值的比较,根据控制逻辑算法计算出期望的横摆力矩,通过控制液压调节制动系统,对车轮施加制动力,以实现所需要的车辆横摆力矩,同时改变驱动轮的驱动力,以实现车辆运行状态的调节;汽车系统动力学复习资料(1)名词解释:(1)车辆操纵稳定性—-汽车理论P130(2)轮胎侧偏现象-—汽车理论P138(3)超调量——汽车理论P133(4)独立悬架——动力学P191(5)轮胎拖距—-汽车理论P163(6)侧倾中心—-汽车理论P163(7)特征车速—-汽车理论P147(8)TCS或ASR(9)ESP(10)侧倾转向——汽车理论P173(11)侧倾外倾-—汽车理论P171简答和计算:1.按形成原因,汽车空气阻力可以分为哪些类型,并简述各种阻力的产生原因。

在此基础上,提出减少汽车空气阻力的相应措施。

(P82)相应措施:1)光顺车身表面的曲线形状,消除或延迟空气附面层剥离和涡流的产生;2)调整迎面和背面的倾斜角度,有效的减少阻力和升力的产生;3)减少凸起物,以减低干扰阻力;4)设计空气动力附件、整理和引导气流流向。

2。

什么是轮胎侧偏特性,轮胎的回正力矩是怎样产生的?它们受哪些因素的影响?1)汽车在行驶过程中,由于路面的侧向倾斜、侧向风或者曲线行驶时的离心惯性力的作用,车轮中心将受到一个侧向力,相应的地面上产生地面侧向力,由于轮胎具有侧向弹性,因而轮胎胎面中心线发生扭曲,随着车轮的滚动,胎面中心线在地面上的相应轨迹与轮胎中心面与地面的交线形成夹角,即产生侧偏现象,此夹角称为侧偏角;2)侧偏力不是作用在支承面的中间,而是存在一个轮胎拖距,地面侧偏力乘轮胎拖距形成一个绕垂直轴的力矩,它使转向车轮有趋势回复到直线行驶位置,故称为回正力矩;3)影响回正力矩的侧偏特性的因素有:(1)垂直载荷或法向反力。

垂直载荷增大,同样侧偏力下侧偏角减小,侧偏刚度增大,最大回正力矩增大。

(2)轮胎形式和结构参数。

子午线轮胎接地面积宽,侧偏刚度比斜交轮胎大,同样的侧偏角下回正力矩大.扁平率小的轮胎,侧偏刚度大。

轮胎气压增大,侧偏刚度增大,但气压过高,刚度不再变化,气压高,接地印记短,轮胎拖距小,回正力矩变小。

(3)纵向力。

纵向力作用是要消耗一部分附着力,吟哦日侧向能利用的附着力减小,故在一定偏角下,驱动力或制动力增加,侧偏力逐渐有所减小。

随着驱动力的增加,回正力矩达最大后再下降。

在制动力作用下,回正力矩不断减小.3。

汽车转向轮摆振有哪两种形式,如何加以区分。

汽车转向车轮的摆振类型主要有两种:强迫振动类型和自激振动类型。

区别二者可以从摆振的自身特点加以判断:(1)当车轮发生强迫振动类型的摆振时,必然存在周期性的外界激励持续作用,如车轮不平衡,在波形路面上的陀螺力矩、悬架与转向系运动不协调等;系统的振动频率和激励频率一致,摆振明显发生在共振区域,而共振车速范围较窄;激励的存在与振动体运动无关;(2)当转向轮发生自激振动形式的摆振时,系统无须有持续周期作用的激励,只要有欧绕的单次性激励、系统的振动频率接近系统绕主销振动的固有频率,与车轮的转动频率等不一致,发生振动的车速范围较宽,激励力伴随振动体的运动而产生,振动体运动停止,激励力消失.4。

什么是被动悬架、主动悬架和半主动悬架且各有何主要特点。

在此基础上,简述你所了解的悬架技术和发展趋势。

(见资料)5。

试说明汽车制动性的定义和评价指标,分析影响制动时汽车方向稳定性的原因。

(见资料)6。

什么是稳态转向特性的稳定性因数K,影响K的因素有哪些?根据稳定性因数的大小,汽车的稳态转向特性分为几类,实际的汽车应具有哪种稳态转向特性,并简述理由。

(见资料)7。

试写出车轮制动过程的数学模型,并按照最优控制理论给出其防抱死控制的线性二次型问题的描述,简要说明所建模型的思想。

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