汽车理论课后习题Matlab程序


    汽车理课题Matlab程序
    13 确定轻型货车动力性(货车装4挡5挡变速器选
    中种进行整车性计算):
    1)绘制汽车驱动力行驶阻力衡图
    2)求汽车高车速爬坡度克服该坡度时相应附着率
    3)绘制汽车行驶加速度倒数曲线图解积分法求汽车2档起步加速行驶70kmh车速-时间曲线者计算机求汽车2档起步加速行驶70kmh加速时间
    轻型货车关数:
    汽油发动机外特性Tqn曲线拟合公式

    式中Tq发动机转矩(N•m)n发动机转速(rmin)
    发动机低转速nmin600rmin高转速nmax4000rmin
    装载质量 2000kg
    整车整备质量 1800kg
    总质量 3880kg
    车轮半径 0367m
    传动系机械效率 ηt085
    滚动阻力系数 f0013
    空气阻力系数×迎风面积 CDA277m2
    减速器传动 i0583
    飞轮转动惯量 If0218kg•m2
    二前轮转动惯量 Iw11798kg•m2
    四轮转动惯量 Iw23598kg•m2
    变速器传动 ig(数表)

    Ⅰ档
    Ⅱ档
    Ⅲ档
    Ⅳ档
    Ⅴ档
    四档变速器
    609
    309
    171
    100

    五档变速器
    556
    2769
    1644
    100
    0793
    轴距 L32m
    质心前轴距离(满载) a1974m
    质心高(满载) hg09m

    解:Matlab程序:
    (1) 求汽车驱动力行驶阻力衡图汽车高车速程序:
    n[600104000]
    Tq19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4
    m3880g98nmin600nmax4000
    Gm*g
    ig[556 2769 1644 100 0793]nT085r0367f0013CDA277i0583
    L32a1947hg09If0218Iw11798Iw23598
    Ft1Tq*ig(1)*i0*nTr
    Ft2Tq*ig(2)*i0*nTr
    Ft3Tq*ig(3)*i0*nTr
    Ft4Tq*ig(4)*i0*nTr
    Ft5Tq*ig(5)*i0*nTr
    ua10377*r*nig(1)i0
    ua20377*r*nig(2)i0
    ua30377*r*nig(3)i0
    ua40377*r*nig(4)i0
    ua50377*r*nig(5)i0
    ua[05120]
    FfG*f
    FwCDA*ua^22115
    FzFf+Fw
    plot(ua1Ft1ua2Ft2ua3Ft3ua4Ft4ua5Ft5uaFz)
    title('驱动力行驶阻力衡图')
    xlabel('ua(kms)')
    ylabel('Ft(N)')
    gtext('Ft1')gtext('Ft2')gtext('Ft3')gtext('Ft4')gtext('Ft5')gtext('Ff+Fw')
    zoom on
    [xy]ginput(1)
    zoom off
    disp('汽车高车速')disp(x)disp('kmh')
    汽车高车速
    993006
    kmh



    (2)求汽车爬坡度程序:
    n[600104000]
    Tq19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4
    m3880g98nmin600nmax4000
    Gm*g
    ig[556 2769 1644 100 0793]nT085r0367f0013CDA277i0583
    L32a1947hg09If0218Iw11798Iw23598
    Ft1Tq*ig(1)*i0*nTr
    ua10377*r*nig(1)i0
    FfG*f
    Fw1CDA*ua1^22115
    Fz1Ff+Fw1
    Fi1Ft1Fz1
    Zoom on
    imax100*tan(asin(max(Fi1G)))
    disp('汽车爬坡度')
    disp(imax)
    disp('')

    汽车爬坡度
    352197
    (3)求爬坡度相应附着率求汽车行驶加速度倒数曲线程序:
    clear
    n[600104000]
    Tq19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4
    m3880g98nmin600nmax4000
    Gm*g
    ig[556 2769 1644 100 0793]nT085r0367f0013CDA277i0583
    L32a1947hg09If0218Iw11798Iw23598
    Ft1Tq*ig(1)*i0*nTr
    Ft2Tq*ig(2)*i0*nTr
    Ft3Tq*ig(3)*i0*nTr
    Ft4Tq*ig(4)*i0*nTr
    Ft5Tq*ig(5)*i0*nTr
    ua10377*r*nig(1)i0
    ua20377*r*nig(2)i0
    ua30377*r*nig(3)i0
    ua40377*r*nig(4)i0
    ua50377*r*nig(5)i0
    Fw1CDA*ua1^22115
    Fw2CDA*ua2^22115
    Fw3CDA*ua3^22115
    Fw4CDA*ua4^22115
    Fw5CDA*ua5^22115
    FfG*f
    deta11+(Iw1+Iw2)(m*r^2)+(If*ig(1)^2*i0^2*nT)(m*r^2)
    deta21+(Iw1+Iw2)(m*r^2)+(If*ig(2)^2*i0^2*nT)(m*r^2)
    deta31+(Iw1+Iw2)(m*r^2)+(If*ig(3)^2*i0^2*nT)(m*r^2)
    deta41+(Iw1+Iw2)(m*r^2)+(If*ig(4)^2*i0^2*nT)(m*r^2)
    deta51+(Iw1+Iw2)(m*r^2)+(If*ig(5)^2*i0^2*nT)(m*r^2)
    a1(Ft1FfFw1)(deta1*m)ad11a1
    a2(Ft2FfFw2)(deta2*m)ad21a2
    a3(Ft3FfFw3)(deta3*m)ad31a3
    a4(Ft4FfFw4)(deta4*m)ad41a4
    a5(Ft5FfFw5)(deta5*m)ad51a5
    plot(ua1ad1ua2ad2ua3ad3ua4ad4ua5ad5)
    axis([0 99 0 10])
    title('汽车加速度倒数曲线')
    xlabel('ua(kmh)')
    ylabel('1a')
    gtext('1a1')gtext('1a2')gtext('1a3')gtext('1a4')gtext('1a5')
    amax(a1)
    afasin(max(Ft1FfFw1)G)
    Ctan(af)(aL+hg*tan(af)L)
    disp('假设轮驱动爬坡度相应附着率')
    disp(C)
    假设轮驱动爬坡度相应附着率
    04219
    (4) >>clear
    nT085r0367f0013CDA277i0583If0218
    Iw11798Iw23598L32a1947hg09m3880g98
    Gm*g ig[556 2769 1644 100 0793]
    nmin600nmax4000
    u10377*r*nminigi0
    u20377*r*nmaxigi0
    deta0*ig
    for i15
    deta(i)1+(Iw1+Iw2)(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)(m*r^2)
    end
    ua[600199]Nlength(ua)n0Tq0Ft0inv_a0*uadelta0*ua
    FfG*f
    FwCDA*ua^22115
    for i1N
    ki
    if ua(i) nua(i)*(ig(2)*i0r)0377
    Tq19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4
    FtTq*ig(2)*i0*nTr
    inv_a(i)(deta(2)*m)(FtFfFw(i))
    delta(i)001*inv_a(i)36
    elseif ua(i) nua(i)*(ig(3)*i0r)0377
    Tq19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4
    FtTq*ig(3)*i0*nTr
    inv_a(i)(deta(3)*m)(FtFfFw(i))
    delta(i)001*inv_a(i)36
    elseif ua(i) nua(i)*(ig(4)*i0r)0377
    Tq19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4
    FtTq*ig(4)*i0*nTr
    inv_a(i)(deta(4)*m)(FtFfFw(i))
    delta(i)001*inv_a(i)36
    else
    nua(i)*(ig(5)*i0r)0377
    Tq19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4
    FtTq*ig(5)*i0*nTr
    inv_a(i)(deta(5)*m)(FtFfFw(i))
    delta(i)001*inv_a(i)36
    end
    adelta(1k)
    t(i)sum(a)
    end
    plot(tua)
    axis([0 80 0 100])
    title('汽车2档原起步换挡加速时间曲线')
    xlabel('时间t(s)')
    ylabel('速度ua(kmh)')
    >> ginput

    ans

    258223 700737
    257467 700737
    汽车2档原起步换挡加速行驶70kmh加速时间约258s

    27已知货车装汽油发动机负荷特性万特性负荷特性曲线拟合公式:
    中b燃油消耗率[g(kW•h)]Pe发动机净功率(kW)拟合式中系数转速n变化怠速油耗(怠速转速400rmin)
    计算绘制题13中货车
    1)汽车功率衡图
    2)高档次高档等速百公里油耗曲线利计算机求货车JB335283规定六工况循环行驶百公里油耗计算中确定燃油消耗值b时发动机转速负荷特性中定转速相等相邻转速两根曲线插值法求

    解:Matlab程序:
    (1) 汽车功率衡图程序:
    clear
    n[600104000]
    Tq19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4
    m3880g98
    Gm*g
    ig[556 2769 1644 100 0793]
    nT085r0367f0013CDA277i0583
    L32a1947hg09If0218Iw11798Iw23598
    ua10377*r*nig(1)i0
    ua20377*r*nig(2)i0
    ua30377*r*nig(3)i0
    ua40377*r*nig(4)i0
    ua50377*r*nig(5)i0
    Pe1Tq*ig(1)*i0*ua1(3600*r)
    Pe2Tq*ig(2)*i0*ua2(3600*r)
    Pe3Tq*ig(3)*i0*ua3(3600*r)
    Pe4Tq*ig(4)*i0*ua4(3600*r)
    Pe5Tq*ig(5)*i0*ua5(3600*r)
    ua[0035119]
    FfG*f
    FwCDA*ua^22115
    PfFf*ua3600
    PwFw*ua3600
    Pe0(Pf+Pw)nT
    Pemax(Pe1)
    plot(ua1Pe1ua2Pe2ua3Pe3ua4Pe4ua5Pe5uaPe0uaPe)
    axis([0 119 0 100])
    title('汽车功率衡图')
    xlabel('ua(kmh)')
    ylabel('Pe(kw)')
    gtext('1')gtext('2')gtext('3')gtext('4')gtext('5')gtext('(Pf+Pw)et')gtext('Pe')

    (2)高档次高档等速百公里油耗曲线程序:
    clear
    n60014000
    m3880g98
    Gm*g
    ig[556 2769 1644 100 0793]
    nT085r0367f0013CDA277i0583
    L32a1947hg09If0218Iw11798Iw23598
    n0[815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804]
    B00[13268 13547 12844 11229 11410 10512 12339 11297]
    B10[41646 30398 18975 12159 98893 73714 84478 45291]
    B20[72379 36657 14524 70035 44763 28593 29788 071113]
    B30[58629 20553 051184 018517 0091077 005138 0047449 000075215]
    B40[017768 0043072 00068164 00018555 000068906 000035032 000028230 0000038568]
    B0spline(n0B00n)
    B1spline(n0B10n)
    B2spline(n0B20n)
    B3spline(n0B30n)
    B4spline(n0B40n)
    FfG*f
    ua40377*r*nig(4)i0
    ua50377*r*nig(5)i0
    Fz4Ff+CDA*(ua4^2)2115
    Fz5Ff+CDA*(ua5^2)2115
    Pe4Fz4*ua4(nT*36*1000)
    Pe5Fz5*ua5(nT*36*1000)
    for i113401
    b4(i)B0(i)+B1(i)*Pe4(i)+B2(i)*Pe4(i)^2+B3(i)*Pe4(i)^3+B4(i)*Pe4(i)^4
    b5(i)B0(i)+B1(i)*Pe5(i)+B2(i)*Pe5(i)^2+B3(i)*Pe5(i)^3+B4(i)*Pe5(i)^4
    end
    pg70
    Q4Pe4*b4(102*ua4*pg)
    Q5Pe5*b5(102*ua5*pg)
    plot(ua4Q4ua5Q5)
    axis([0 100 10 30])
    title('高档次高档等速百公里油耗曲线')
    xlabel('ua(kmh)')
    ylabel('百公里油耗(L100km)')
    gtext('4')gtext('5')

    31改变13题中轻型货车减速器传动做出517543583617633时燃油济性—加速时间曲线讨值汽车性影响

    解:Matlab程序:
    程序:
    i0[517543583617633] 输入传动数
    for i115
    y(i)jiasushijian(i0(i)) 求加速时间
    end
    y
    for i115
    b(i)youhao(i0(i)) 求应i0六工况百公里油耗
    end
    b
    plot(by'+r')
    hold on
    b1linspace(b(1)b(5)100)
    y1spline(byb1) 三次样条插值
    plot(b1y1) 绘制燃油济性加速时间曲线
    title('燃油济性—加速时间曲线')
    xlabel('百公里油耗(L100km)')
    ylabel('加速时间s')
    gtext('i0517')gtext('i0543')gtext('i0583')gtext('i0617')gtext('i0633')

    子程序:
    (1) function yjiasushijian(i0) 求加速时间处理函数
    n1linspace(05000) 先求档位驱动力
    nmax4000nmin600r0367yita085CDA277f0013G(3880)*98ig[609309171100]i0583
    for i114 i档数
    uamax(i)chesu(nmaxrig(i)i0) 计算档位速度速度
    uamin(i)chesu(nminrig(i)i0)
    ua(i)linspace(uamin(i)uamax(i)100)
    n(i)zhuansu(ua(i)rig(i)i0) 计算档位转速范围
    Ttq(i)zhuanju(n(i)) 求出档位转矩范围
    Ft(i)qudongli(Ttq(i)ig(i)i0yitar) 求出驱动力
    F(i)f*G+CDA*(ua(i)^2)2115 求出滚动阻力空气阻力
    delta(i)1+(1798+3598+0218*(ig(i)^2)*(i0^2)*yita)(3880*r^2) 求转动质量换算系数
    a(i)1(delta(i)*3880(Ft(i)F(i))) 求出加速度
    F2(i)Ft(i)F(i)
    end
    面分档位进行积分求出加速时间
    temp1(1)ua(2)36
    temp1(2)1a(2)
    n11
    for j111100
    if ua(3j1)>max(ua(2))&&ua(3j1)<70
    temp2(1n1)ua(3j1)36
    temp2(2n1)1a(3j1)
    n1n1+1
    end
    end
    n21
    for j111100
    if ua(4j1)>max(ua(3))&&ua(4j1)<70
    temp3(1n2)ua(4j1)36
    temp3(2n2)1a(4j1)
    n2n2+1
    end
    end
    ytemp1(11)*temp1(21)+qiuji(temp1(1)temp1(2))+qiuji(temp2(1)temp2(2))+qiuji(temp3(1)temp3(2))
    end

    (2) function uachesu(nrigi0) 转速计算车速
    ua0377*r*n(ig*i0)

    (3) function nzhuansu(uarigi0) 求转速
    nig*i0*ua(0377*r)
    end

    (4) function yzhuanju(n) 求转矩函数
    y19313+29527*(n1000)16544*(n1000)^2+40874*(n1000)^338445*(n1000)^4

    (5) function yqudongli(Ttqigi0yitar) 求驱动力函数
    y(ig*i0*yita*Ttq)r
    end

    (6) function pqiuji(x0y0) 求积分函数
    n0size(x0)
    nn0(2)
    xlinspace(x0(1)x0(n)200)
    yspline(x0y0x) 插值
    figureplot(xy)
    ptrapz(xy)
    end

    (7) 求i0六工况油耗
    function byouhao(i0)
    global f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg B0 B1 B2 B3 B4 n 声明全局变量
    ig[609309171100]r0367
    yita085CDA277f0013i0583
    G(3880)*98If0218Iw11798Iw23598m3880 汽车基参数设定
    n0[815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804]
    B00[13268 13547 12844 11229 11410 10512 12339 11297]
    B10[41646 30398 18975 12159 98893 73714 84478 45291]
    B20[72379 36657 14524 70035 44763 28593 29788 071113]
    B30[58629 20553 051184 018517 0091077 005138 0047449 000075215]
    B40[017768 0043072 00068164 00018555 000068906 000035032 000028230 0000038568]
    n60014000
    B0spline(n0B00n)
    B1spline(n0B10n)
    B2spline(n0B20n) 三次样条插值保证曲线光滑连续
    B3spline(n0B30n)
    B4spline(n0B40n)
    ua40377*r*n(i0*ig(4)) 求出发动机转速范围应IIIIV档车速
    F4f*G+CDA*(ua4^2)2115 求出滚动阻力空气阻力
    P_fw4F4*ua4(yita*36*1000) 求出阻力功率
    for i113401 拟合公式求出燃油消耗率
    b4(i)B0(i)+B1(i)*P_fw4(i)+B2(i)*(P_fw4(i))^2+B3(i)*(P_fw4(i))^3+B4(i)*(P_fw4(i))^4
    end
    pg706 汽油重度取706NL
    ua4_m[254050] 匀速阶段车速
    s_m[50250250] 段匀速走距离
    b4_mspline(ua4b4ua4_m) 插值出应速度燃油消耗率
    F4_mf*G+CDA*(ua4_m^2)2115 车速应阻力
    P_fw4_mF4_m*ua4_m(yita*36*1000) 发动机功率
    Q4_mP_fw4_m*b4_m*s_m(102*ua4_m*pg)
    Q4_a1jiasu(4025ig(4)025ua4i0)
    Q4_a2jiasu(5040ig(4)02ua4i0)
    Qid0299tid193s1075
    Q_iQid*tid 求出减速阶段燃油消耗量
    Q4all(sum(Q4_m)+Q4_a1+Q4_a2+Q_i)*100s IV档六工况百公里燃油消耗量
    bQ4all

    (8)加速阶段处理函数
    function qjiasu(umaxuminigaua0i0)
    global f G CDA yita m r If Iw1 Iw2 pg B0 B1 B2 B3 B4 n i0
    ua1umin1umax 速度范围1kmh间隔进行划分
    delta1+(Iw1+Iw2)(m*r^2)+(If*ig^2*i0^2*yita)(m*r^2)
    P0(G*f*ua03600+CDA*ua0^376140+(delta*m*ua03600)*a)yita
    P(G*f*ua13600+CDA*ua1^376140+(delta*m*ua13600)*a)yita
    dt1(36*a) 速度增加1kmh需时间
    for i113401 重新利拟合公式求出bua关系
    b0(i)B0(i)+B1(i)*P0(i)+B2(i)*(P0(i))^2+B3(i)*(P0(i))^3+B4(i)*(P0(i))^4
    end
    b1interp1(ua0b0ua1) 插值出速度节点燃油消耗率
    QtP*b1(3671*pg) 求出速度节点燃油消耗率
    i1size(Qt)
    ii1(2)
    Qt1Qt(2i1)
    q(Qt(1)+Qt(i))*dt2+sum(Qt1)*dt 求该加速阶段燃油消耗量


    43中型货车装前制动器分开双路制动系关参数:
    载荷
    质量(kg)
    质心高hgm
    轴距Lm
    质心前轴距离am
    制动力分配系数β
    空载
    4080
    0845
    3950
    2100
    038
    满载
    9290
    1170
    3950
    2950
    038
    1) 计算绘制利附着系数曲线制动效率曲线
    2) 求行驶车速Ua=30kmh=080路面车轮抱死制动距离计算时取制动系反应时间=002s制动减速度升时间=002s
    3) 求制动系前部路损坏时汽车制动距离s制动系部路损坏时汽车制动距离

    解:Matlab程序:
    (1) 求利附着系数曲线制动效率曲线程序:
    clear
    k4080hgk0845Lk3950ak210betak038bkLkak空载时参数
    mm9290hgm1170Lm3950am2950betam038bmLmam满载时参数
    z000110
    figure(1)
    faiz
    fai_fkbetak*z*Lk(bk+z*hgk)空载时前轴φf
    fai_fmbetam*z*Lm(bm+z*hgm)满载时前轴φf
    fai_rk(1betak)*z*Lk(akz*hgk)空载时轴φr
    fai_rm(1betam)*z*Lm(amz*hgm)满载时轴φr
    plot(zfai_fk'b'zfai_fm'r'zfai_rk'b'zfai_rm'r'zfai'k')
    title('利附着系数制动强度关系曲线')
    xlabel('制动强度(zg)')
    ylabel('利附着系数φ')
    gtext('φr(空载)')gtext('φr(满载)')gtext('φz')gtext('φf(空载)')gtext('φf(满载)')
    figure(2)
    Efkzfai_fk*100空载时前轴制动效率
    Efmzfai_fm*100
    Erkzfai_rk*100
    Ermzfai_rm*100
    plot(fai_fkEfk'b'fai_fmEfm'r'fai_rkErk'b'fai_rmErm'r')
    axis([0 1 0 100])
    title('前制动效率曲线')
    xlabel('附着系数φ')
    ylabel('制动效率')
    gtext('Ef')gtext('Er')gtext('Er')gtext('满载')gtext('空载')


    (2) 问(3)问程序:
    clear
    mk4080hgk0845Lk3950ak210betak038bkLkak空载时参数
    mm9290hgm1170Lm3950am2950betam038bmLmam满载时参数
    z00011
    fai_fkbetak*z*Lk(bk+z*hgk)空载时前轴φf
    fai_fmbetam*z*Lm(bm+z*hgm)满载时前轴φf
    fai_rk(1betak)*z*Lk(akz*hgk)空载时轴φr
    fai_rm(1betam)*z*Lm(amz*hgm)满载时轴φr
    Efkzfai_fk*100空载时前轴制动效率
    Efmzfai_fm*100
    Erkzfai_rk*100
    Ermzfai_rm*100
    t1002t2002ua030fai080g98
    ak1Erk(81)*g*fai100
    am1Erm(81)*g*fai100
    Sk1(t1+t22)*ua036+ua0^2(2592*ak1)制动距离
    Sm1(t1+t22)*ua036+ua0^2(2592*am1)
    disp('空载时汽车制动距离Sk1')
    disp(Sk1)
    disp('满载时汽车制动距离Sm1')
    disp(Sm1)
    ak2fai*g*ak(Lk+fai*hgk)
    am2fai*g*am(Lm+fai*hgm)
    ak3fai*g*bk(Lkfai*hgk)
    am3fai*g*bm(Lkfai*hgm)
    Sk2(t1+t22)*ua036+ua0^2(2592*ak2)制动距离
    Sm2(t1+t22)*ua036+ua0^2(2592*am2)
    Sk3(t1+t22)*ua036+ua0^2(2592*ak3)
    Sm3(t1+t22)*ua036+ua0^2(2592*am3)
    disp('空载时前制动器损坏汽车制动距离Sk2')
    disp(Sk2)
    disp('满载时前制动器损坏汽车制动距离Sm2')
    disp(Sm2)
    disp('空载时制动器损坏汽车制动距离Sk3')
    disp(Sk3)
    disp('满载时制动器损坏汽车制动距离Sm3')
    disp(Sm3)

    空载时汽车制动距离Sk1
    78668

    满载时汽车制动距离Sm1
    56354

    空载时前制动器损坏汽车制动距离Sk2
    100061

    满载时前制动器损坏汽车制动距离Sm2
    75854

    空载时制动器损坏汽车制动距离Sk3
    80879

    满载时制动器损坏汽车制动距离Sm3
    135986

    511二度轿车模型关参数:
    总质量 m18182kg
    绕Oz轴转动惯量
    轴距 L3048m
    质心前轴距离 a1463m
    质心轴距离 b1585m
    前轮总侧偏刚度 k162618Nrad
    轮总侧偏刚度 k2110185Nrad
    转系总传动 i20
    试求:
    1) 稳定性数K特征车速uch
    2) 稳态横摆角速度增益曲线车速u2235ms时转灵敏度
    3) 静态储备系数SM侧加速度04g时前轮侧偏角绝值差转弯半径值RR0(R015m)
    4) 车速u3056ms时瞬态响应横摆角速度波动固(圆)频率阻尼反应时间峰值反应时间
    解:Matlab程序: m18182Iz3885L3048a1463b1585k162618k2110185
    i20g98R015u13056
    Km*(ak2bk1)L^2
    Uch(1K)^(12)特征车速
    disp('稳定性数(s^2m^2)K')
    disp(K)
    disp('特征车速(ms)Uch')
    disp(Uch)
    u000530
    Su(L*(1+K*u^2))稳态横摆角速度增益
    plot(uS)
    title('汽车稳态横摆角速度增益曲线')
    xlabel('车速u(ms)')
    ylabel('稳态横摆角速度增益')
    disp('u2235ms时转灵敏度')
    disp(S(448))
    SMk2(k1+k2)aL
    ay04*g
    AK*ay*L
    BLR0
    RL(BA)
    CRR0转弯半径
    disp('静态储备系数SM')
    disp(SM)
    disp('侧加速度04g时前轮侧偏角绝值差(rad) a1a2')
    disp(A)
    disp('侧加速度04g时转弯半径值RR0')
    disp(C)
    W0Lu1*(k1*k2(m*Iz)*(1+K*u1^2))^(12)固(圆)频率
    D(m*(k1*a^2+k2*b^2)Iz*(k1+k2))(2*L*(m*Iz*k1*k2*(1+K*u1^2))^(12))阻尼
    tatan((1D^2)^(12)(m*u1*a*W0(L*k2)D))(W0*(1D^2)^(12))反应时间
    Eatan((1D^2)^(12)D)(W0*(1D^2)^(12))+t峰值反应时间
    disp('车速u3056ms时瞬态响应参数分:')
    disp('横摆角速度波动固(圆)频率(rad) ')
    disp(W0)
    disp('阻尼')
    disp(D)
    disp('反应时间(s)')
    disp(t)
    disp('峰值反应时间(s)')
    disp(E)

    稳定性数(s^2m^2)K
    00024

    特征车速(ms)Uch
    206053

    u2235ms时转灵敏度
    33690


    静态储备系数SM
    01576

    侧加速度04g时前轮侧偏角绝值差(rad) a1a2
    00281

    侧加速度04g时转弯半径值RR0
    11608

    车速u3056ms时瞬态响应参数分:
    横摆角速度波动固(圆)频率(rad)
    55758

    阻尼
    05892

    反应时间(s)
    01811

    峰值反应时间(s)
    03899



    65车身车轮双质量系统参数:
    体座椅系统参数:车速路面度系数参考空间频率n001m1
    计算时频率步长计算频率点数
    1) 计算画出幅频特性均方根值谱谱图进步计算值
    2) 改变体座椅系统参数:分析值变化
    3) 分改变车身车轮双质量系统参数:绘制三响应量均方根值四系统参数变化曲线

    解:Matlab程序
    (1)问
    yps025阻尼ζ
    gama9刚度γ
    mu10质量μ
    fs3ypss025g98a010^(6)f015 ua20Gqn0256*10^(8)n001detaf02N180
    fdetaf*[0N]lamtaff0lamtasffsWf0*f
    deta((1lamta^2)*(1+gama1mu*lamta^2)1)^2+4*yps^2*lamta^2*(gama(1mu+1)*lamta^2)^2
    z1_qgama*sqrt(((1lamta^2)^2+4*yps^2*lamta^2)deta)
    z2_z1sqrt((1+4*yps^2*lamta^2)((1lamta^2)^2+4*yps^2*lamta^2))
    p_z2sqrt((1+(2*ypss*lamtas)^2)((1lamtas^2)^2+(2*ypss*lamtas)^2))
    z2_qgama*sqrt((1+4*yps^2*lamta^2)deta)
    p_qp_z2*z2_q
    jfg_Gqddf4*pi^2*sqrt(Gqn0*n0^2*ua)*f
    jfg_Gzdd1fz1_q*jfg_Gqddf
    jfg_Gzdd2fz2_q*jfg_Gqddf
    jfg_Gafp_q*jfg_Gqddf
    sigmaqddsqrt(trapz(fjfg_Gqddf^2))路面度加速度均方根值
    sigmazdd1sqrt(trapz(fjfg_Gzdd1f^2))车轮加速度均方根值
    sigmazdd2sqrt(trapz(fjfg_Gzdd2f^2))车身加速度均方根值
    sigmaasqrt(trapz(fjfg_Gaf^2))体加速度均方根值
    for i1(N+1)
    if f(i)<2
    Wf(i)05
    elseif f(i)<4
    Wf(i)f(i)4
    elseif f(i)<125
    Wf(i)1
    else
    Wf(i)125f(i)
    end
    end
    kkWf^2*jfg_Gaf^2
    awsqrt(trapz(fkk))加权加速度均方根值
    Law20*log10(awa0)加权振级
    disp('路面度加速度均方根值')disp(sigmaqdd)
    disp('车轮加速度均方根值')disp(sigmazdd1)
    disp('车身加速度均方根值')disp(sigmazdd2)
    disp('体加速度均方根值')disp(sigmaa)
    disp('加权加速度均方根值')disp(aw)
    disp('加权振级')disp(Law)
    figure(1)
    plot(fz1_q)title('幅频特性|z1q| (f15Hz ζ025γ9μ10)')xlabel('激振频率fHz')ylabel('|z1q|')
    figure(2)
    plot(fz2_z1)title('幅频特性|z2z1|(f15Hz ζ025γ9μ10)')xlabel('激振频率fHz')ylabel('|z2z1|')
    figure(3)
    plot(fp_z2)title('幅频特性|pz2|(fs15Hz ζs025)')xlabel('激振频率fHz')ylabel('|pz2|')
    figure(4)
    plot(fjfg_Gzdd1f)title('车轮加速度均方根值√Gz1(f)谱图')xlabel('激振频率fHz')ylabel('√Gz1(f)')
    figure(5)
    plot(fjfg_Gzdd2f)title('车身加速度均方根值√Gz2(f)谱图')xlabel('激振频率fHz')ylabel('√Gz2(f)')
    figure(6)
    plot(fjfg_Gaf)title('体加速度均方根值√Ga(f)谱图')xlabel('激振频率fHz')ylabel('√Ga(f)')

    路面度加速度均方根值
    03523

    车轮加速度均方根值
    02391

    车身加速度均方根值
    00168

    体加速度均方根值
    00161

    加权加速度均方根值
    00100

    加权振级
    800291




    (2)问
    程序1:
    clear
    gama9刚度γ
    mu10质量μ
    f015g98a010^(6)ua20
    Gqn0256*10^(8)n001detaf02N180
    fdetaf*[0N]lamtaff0Wf0*f
    for i1(N+1)
    if f(i)<2
    Wf(i)05
    elseif f(i)<4
    Wf(i)f(i)4
    elseif f(i)<125
    Wf(i)1
    else
    Wf(i)125f(i)
    end
    end
    fs3ypss025
    ypss0[0125000505]a0*ypss0La0*ypss0
    Mlength(ypss0)
    for i1M
    ypsypss0(i)
    lamtasffs
    deta((1lamta^2)*(1+gama1mu*lamta^2)1)^2+4*yps^2*lamta^2*(gama(1mu+1)*lamta^2)^2
    p_z2sqrt((1+(2*ypss*lamtas)^2)((1lamtas^2)^2+(2*ypss*lamtas)^2))
    z2_qgama*sqrt((1+4*yps^2*lamta^2)deta)
    p_qp_z2*z2_q
    jfg_Gqddf4*pi^2*sqrt(Gqn0*n0^2*ua)*f
    jfg_Gafp_q*jfg_Gqddf
    kkWf^2*jfg_Gaf^2
    aw(i)sqrt(trapz(fkk))
    end
    Law20*log10(awa0)
    figure(1)
    plot(ypss0aw)title('awζs变化')xlabel('体—座椅系统阻尼ζs')ylabel('awm*s^2')
    figure(2)
    plot(ypss0Law)title('Lawζs变化')xlabel('体—座椅系统阻尼ζs')ylabel('LawdB')


    程序2:
    clear
    yps025阻尼ζ
    gama9刚度γ
    mu10质量μ
    f015g98a010^(6)ua20
    Gqn0256*10^(8)n001detaf02N180
    fdetaf*[0N]lamtaff0Wf0*f
    for i1(N+1)
    if f(i)<2
    Wf(i)05
    elseif f(i)<4
    Wf(i)f(i)4
    elseif f(i)<125
    Wf(i)1
    else
    Wf(i)125f(i)
    end
    end
    ypss025
    fs[1500256]
    Mlength(fs)
    for i1M
    fs0fs(i)
    lamtasffs0
    deta((1lamta^2)*(1+gama1mu*lamta^2)1)^2+4*yps^2*lamta^2*(gama(1mu+1)*lamta^2)^2
    p_z2sqrt((1+(2*ypss*lamtas)^2)((1lamtas^2)^2+(2*ypss*lamtas)^2))
    z2_qgama*sqrt((1+4*yps^2*lamta^2)deta)
    p_qp_z2*z2_q
    jfg_Gqddf4*pi^2*sqrt(Gqn0*n0^2*ua)*f
    jfg_Gafp_q*jfg_Gqddf
    kkWf^2*jfg_Gaf^2
    aw(i)sqrt(trapz(fkk))
    end
    Law20*log10(awa0)
    figure(3)
    plot(fsaw)title('awfs变化')xlabel('体—座椅系统固频率fs')ylabel('awm*s^2')
    figure(4)
    plot(fsLaw)title('Lawfs变化')xlabel('体—座椅系统固频率fs')ylabel('LawdB')



    (3)问
    程序1:
    clear
    figure(1)
    fs3yps_s025g98
    ua20Gqn0256*10^(8)n001detaf02N180
    f015yps025gama9mu10
    ff0[0250053]sigmaz20*ff0sigmafd0*ff0sigmaFd_G0*ff0
    Mlength(ff0)
    for i1M
    f0ff0(i)
    fdetaf*[0N]lamtaff0lamtasffs
    deta((1lamta^2)*(1+gama1mu*lamta^2)1)^2+4*yps^2*lamta^2*(gama(1mu+1)*lamta^2)^2
    z2_qdot2*pi*f*gama*sqrt((1+4*yps^2*lamta^2)deta)
    fd_qdotgama*lamta^2(2*pi*f+eps)sqrt(deta)
    Fd_Gqdot2*pi*f*gamag*sqrt(((lamta^2(mu+1)1)^2+4*yps^2*lamta^2)deta)
    Gq_dotf4*pi^2*Gqn0*n0^2*ua
    Gz2f(z2_qdot)^2*Gq_dotf
    Gfd_qf(fd_qdot)^2*Gq_dotf
    GFd_Gf(Fd_Gqdot)^2*Gq_dotf
    sigmaz2(i)sqrt(trapz(fGz2f))
    sigmafd(i)sqrt(trapz(fGfd_qf))
    sigmaFd_G(i)sqrt(trapz(fGFd_Gf))
    if f015
    sgmz2sigmaz2(i)
    sgmfdsigmafd(i)
    sgmFd_GsigmaFd_G(i)
    end
    end
    sz220*log10(sigmaz2sgmz2)
    sfd20*log10(sigmafdsgmfd)
    sFd_G20*log10(sigmaFd_GsgmFd_G)
    plot(ff0sz2'r'ff0sfd'b'ff0sFd_G'k')
    axis([025 3 25 15])
    title('三响应量均方根值f0变化曲线')xlabel('车身部分固频率f0Hz')ylabel('σz2dBσfddBσFdGdB')

    程序2:
    clear
    figure(2)
    fs3yps_s025g98
    ua20Gqn0256*10^(8)n001detaf02N180
    f015yps025gama9mu10
    c(050125)180
    yps0[0125c05]sigmaz20*yps0sigmafd0*yps0sigmaFd_G0*yps0
    Mlength(yps0)
    for i1M
    ypsyps0(i)
    fdetaf*[0N]lamtaff0lamtasffs
    deta((1lamta^2)*(1+gama1mu*lamta^2)1)^2+4*yps^2*lamta^2*(gama(1mu+1)*lamta^2)^2
    z2_qdot2*pi*f*gama*sqrt((1+4*yps^2*lamta^2)deta)
    fd_qdotgama*lamta^2(2*pi*f+eps)sqrt(deta)
    Fd_Gqdot2*pi*f*gamag*sqrt(((lamta^2(mu+1)1)^2+4*yps^2*lamta^2)deta)
    Gq_dotf4*pi^2*Gqn0*n0^2*ua
    Gz2f(z2_qdot)^2*Gq_dotf
    Gfd_qf(fd_qdot)^2*Gq_dotf
    GFd_Gf(Fd_Gqdot)^2*Gq_dotf
    sigmaz2(i)sqrt(trapz(fGz2f))
    sigmafd(i)sqrt(trapz(fGfd_qf))
    sigmaFd_G(i)sqrt(trapz(fGFd_Gf))
    if yps025
    sgmz2sigmaz2(i)
    sgmfdsigmafd(i)
    sgmFd_GsigmaFd_G(i)
    end
    end
    sz220*log10(sigmaz2sgmz2)
    sfd20*log10(sigmafdsgmfd)
    sFd_G20*log10(sigmaFd_GsgmFd_G)
    plot(yps0sz2'r'yps0sfd'b'yps0sFd_G'k')
    axis([0125 05 4 4])
    title('三响应量均方根值ζ变化曲线')xlabel('车身部分阻尼ζ')ylabel('σz2dBσfddBσFdGdB')

    程序3:
    clear
    figure(3)
    fs3yps_s025g98
    ua20Gqn0256*10^(8)n001detaf02N180
    f015yps025mu10
    gama0[40119]sigmaz20*gama0sigmafd0*gama0sigmaFd_G0*gama0
    Mlength(gama0)
    for i1M
    gamagama0(i)
    fdetaf*[0N]lamtaff0lamtasffs
    deta((1lamta^2)*(1+gama1mu*lamta^2)1)^2+4*yps^2*lamta^2*(gama(1mu+1)*lamta^2)^2
    z2_qdot2*pi*f*gama*sqrt((1+4*yps^2*lamta^2)deta)
    fd_qdotgama*lamta^2(2*pi*f+eps)sqrt(deta)
    Fd_Gqdot2*pi*f*gamag*sqrt(((lamta^2(mu+1)1)^2+4*yps^2*lamta^2)deta)
    Gq_dotf4*pi^2*Gqn0*n0^2*ua
    Gz2f(z2_qdot)^2*Gq_dotf
    Gfd_qf(fd_qdot)^2*Gq_dotf
    GFd_Gf(Fd_Gqdot)^2*Gq_dotf
    sigmaz2(i)sqrt(trapz(fGz2f))
    sigmafd(i)sqrt(trapz(fGfd_qf))
    sigmaFd_G(i)sqrt(trapz(fGFd_Gf))
    if gama9
    sgmz2sigmaz2(i)
    sgmfdsigmafd(i)
    sgmFd_GsigmaFd_G(i)
    end
    end
    sz220*log10(sigmaz2sgmz2)
    sfd20*log10(sigmafdsgmfd)
    sFd_G20*log10(sigmaFd_GsgmFd_G)
    plot(gama0sz2'r'gama0sfd'b'gama0sFd_G'k')
    axis([4 18 5 6])
    title('三响应量均方根值γ变化曲线')xlabel('悬架轮胎刚度γ')ylabel('σz2dBσfddBσFdGdB')

    程序4:
    clear
    figure(4)
    fs3yps_s025g98
    ua20Gqn0256*10^(8)n001detaf02N180
    f015yps025gama9
    mu0[50120]sigmaz20*mu0sigmafd0*mu0sigmaFd_G0*mu0
    Mlength(mu0)
    for i1M
    mumu0(i)
    fdetaf*[0N]lamtaff0lamtasffs
    deta((1lamta^2)*(1+gama1mu*lamta^2)1)^2+4*yps^2*lamta^2*(gama(1mu+1)*lamta^2)^2
    z2_qdot2*pi*f*gama*sqrt((1+4*yps^2*lamta^2)deta)
    fd_qdotgama*lamta^2(2*pi*f+eps)sqrt(deta)
    Fd_Gqdot2*pi*f*gamag*sqrt(((lamta^2(mu+1)1)^2+4*yps^2*lamta^2)deta)
    Gq_dotf4*pi^2*Gqn0*n0^2*ua
    Gz2f(z2_qdot)^2*Gq_dotf
    Gfd_qf(fd_qdot)^2*Gq_dotf
    GFd_Gf(Fd_Gqdot)^2*Gq_dotf
    sigmaz2(i)sqrt(trapz(fGz2f))
    sigmafd(i)sqrt(trapz(fGfd_qf))
    sigmaFd_G(i)sqrt(trapz(fGFd_Gf))
    if mu10
    sgmz2sigmaz2(i)
    sgmfdsigmafd(i)
    sgmFd_GsigmaFd_G(i)
    end
    end
    sz220*log10(sigmaz2sgmz2)
    sfd20*log10(sigmafdsgmfd)
    sFd_G20*log10(sigmaFd_GsgmFd_G)
    plot(mu0sz2'r'mu0sfd'b'mu0sFd_G'k')
    axis([5 20 2 2])
    title('三响应量均方根值μ变化曲线')xlabel('车身车轮部分质量μ')ylabel('σz2dBσfddBσFdGdB')

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    贡献于2021-06-23

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