车辆系统动力学试题及答案
汽车理论习题集答案
汽车理论习题集答案汽车理论习题集答案汽车是现代社会中不可或缺的交通工具之一，每个人都应该了解一些汽车的基本知识。
为了帮助大家更好地理解汽车理论，我准备了一些常见的汽车理论习题，并提供了详细的答案解析。
希望这些习题和答案能够帮助大家更好地了解汽车的原理和技术。
1. 什么是汽车的动力系统？它由哪些部分组成？答：汽车的动力系统是指提供动力驱动汽车前进的系统。
它由发动机、传动系统和驱动轴组成。
发动机是动力系统的核心部分，它通过燃烧燃料产生的能量驱动汽车运行。
传动系统用于将发动机的动力传递给驱动轴，以便驱动车轮运动。
2. 什么是汽车的悬挂系统？它的作用是什么？答：汽车的悬挂系统是指支撑汽车车身的系统。
它由弹簧、减震器和悬挂杆等部件组成。
悬挂系统的主要作用是减震和保持车身稳定。
它可以减少车辆在行驶过程中的颠簸感，提供更舒适的乘坐体验，并保持车轮与地面的接触，提高车辆的操控性能。
3. 什么是汽车的制动系统？它的原理是什么？答：汽车的制动系统是用于减速和停车的系统。
它由制动器、制动液和制动踏板等部件组成。
制动系统的原理是利用摩擦力将车轮的动能转化为热能，从而减速或停车。
当驾驶员踩下制动踏板时，制动器会夹住车轮，使车轮停止旋转，从而实现制动的效果。
4. 什么是汽车的照明系统？它的作用是什么？答：汽车的照明系统是用于提供照明的系统。
它由前照灯、后尾灯、转向灯和刹车灯等部件组成。
照明系统的主要作用是在夜间或恶劣天气条件下提供足够的照明，以确保驾驶员能够清晰地看到前方的道路和其他车辆，并提醒其他驾驶员注意到自己的存在和行驶意图。
5. 什么是汽车的电气系统？它的功能是什么？答：汽车的电气系统是提供电力供应和控制功能的系统。
它由电瓶、发电机、线路和开关等部件组成。
电气系统的主要功能包括启动发动机、给各种电器设备供电、控制车辆的各种功能等。
它是汽车正常运行和各种设备正常工作的基础。
通过以上习题和答案解析，我们可以对汽车的基本原理和技术有一个初步的了解。
车辆工程师试题答案
车辆工程师试题答案一、选择题1. 车辆动力系统的主流类型是（）。
A. 纯电动力B. 内燃机动力C. 混合动力D. 蒸汽动力答案：B2. 下列哪种材料不属于车辆制造常用的轻量化材料？（）。
A. 高强度钢B. 铝合金C. 碳纤维D. 黄铜答案：D3. 车辆制动系统的主要作用是（）。
A. 提高车辆行驶速度B. 增加车辆行驶稳定性C. 降低车辆行驶速度或停止车辆D. 增加车辆的载重能力答案：C4. 车辆悬挂系统的设计目的是什么？（）。
A. 减轻车辆重量B. 增加车辆的行驶速度C. 吸收道路冲击，提高乘坐舒适性D. 增强车辆的越野能力答案：C5. 车辆的主动安全系统包括（）。
A. 安全气囊B. 车身稳定控制系统C. 胎压监测系统D. 所有以上选项答案：D二、填空题1. 车辆的_________系统负责将动力传递给车轮，推动车辆前进或后退。
答案：传动2. 在车辆设计中，_________比是指车辆在满载情况下，车身自重与车辆总重的比值。
答案：功率质量3. 车辆的_________系统通过控制燃油喷射量和点火时间，优化发动机的燃烧过程。
答案：发动机管理系统4. 为了减少车辆对环境的污染，现代车辆普遍采用_________技术来降低尾气排放。
答案：尾气净化5. 车辆的_________系统通过检测车辆的速度和转向角度，自动调整前照灯光的照射方向。
答案：自适应前照灯三、简答题1. 请简述车辆防抱死制动系统（ABS）的工作原理及其对驾驶安全的影响。
答：ABS通过控制制动液压力，防止车轮在紧急制动时锁死，保持车轮的转动，从而使驾驶员在制动的同时仍能控制车辆的行驶方向。
这大大提高了紧急制动时的车辆操控性和安全性，减少了因制动不当导致的交通事故。
2. 描述车辆涡轮增压器的基本功能及其对发动机性能的影响。
答：涡轮增压器利用发动机排气产生的动能驱动涡轮，进而驱动压气机增加进气量，提高发动机的充气效率和功率输出。
涡轮增压器的使用可以显著提升发动机的功率和扭矩，尤其在低转速时，能够改善发动机的响应性和加速性能。
车辆系统动力学第二次作业
第二次作业柏满飞1. 设计要求1.1 汽车参数1.2 性能要求2. 牵引电动机量值的设计2.1参考一些相关资料，可以取如下电动机参数：2.2电机额定功率值汽车轮胎半径：0.2794r m = 则齿轮传动的传动比：,max max=3.2930m g n ri V π=则车辆转动惯量系数：2121 1.07g i δδδ=++=，式中10.04δ=，20.0025δ=则电机的额定功率值：()2222177.45235t fb r f a D f f aMP VV Mgf V C A V kW t δρ=+++= 取整可以选额定功率值：80t P kW =2.3电机外特性曲线由以上参数得该电机的外特性曲线如图2.1所示。
图 2.1 电机外特性曲线3. 加速性能的检验基于牵引电机的转矩-转速特性、齿轮传动比以及车辆的参数，可以计算车辆的加速性能即加速时间和距离与车速之间的对应关系。
计算0100/km h -加速时间：100210.2112a p g r a D f M t dV sT i MGf C A V rδηρ==--⎰满足性能要求。
4. 爬坡能力的检验应用电机的转矩-转速特性、齿轮传动比，以及车辆的参数，并由行驶过程中汽车驱动力和阻力关系式：p g t T i F rη=()21cos sin 2r r a D f F Mg f C A V ααρ=++由此可计算得出牵引力和阻力与车速之间的关系，如图4.1所示。
从而可计算出车辆的爬坡能力。
图 4.1 不同坡度下牵引力与车速之间的关系图 4.2 爬坡能力与车速之间的关系根据图4.1和4.2，车辆在100/km h的速度行驶时可以有15%左右的爬坡能力，低速时有43%左右的爬坡能力，符合设计要求。
5. 发动机/发电机量值的设计这里发动机额定功率的设计要求能够承载车辆在平坦路面上，以高速公路的最高速度130/km h行驶的需要。
km h的恒定行驶速度下，考虑传动装置(效率为90%)、电动机(效率为图5.1表明在130/90%)以及发电机(效率为85%)，所需发动机的功率为32.5kW。
(完整word版)车辆系统动力学试卷
1、系统动力学有哪三个研究内容?（1)优化：已知输入和设计系统的特性,使得它的输出满足一定的要求,可称为系统的设计，即所谓优化。
就是把一定的输入通过选择系统的特性成为最优化的输出。
（2）系统识别：已知输入和输出来研究系统的特性。
（3) 环境预测。
已知系统的特性和输出来研究输入则称为环境预测。
例如对一振动已知的汽车，测定它在某一路面上行驶时所得的振动响应值(如车身上的振动加速度），则可以判断路面对汽车的输入特性，从而了解到路面的不平特性。
车辆系统动力学研究的内容是什么?(1）路面特性分析、环境分析及环境与路面对车辆的作用；（2)车辆系统及其部件的运动学和动力学;车辆内各子系统的相互作用;（3）车辆系统最佳控制和最佳使用；（4）车辆—人系统的相互匹配和模型研究、驾驶员模型、人机工程等。
2、车辆建模的目的是什么？（1）描述车辆的动力学特性；（2）预测车辆性能并由此产生一个最佳设计方案；（3）解释现有设计中存在的问题，并找出解决方案.车辆系统动力学涉及哪些理论基础？(1）汽车构造（2）汽车理论（3）汽车动力学（4）信号与系统在“时间域”及“频率域"下研究时间函数x(t）及离散序列x（n)及系统特性的各种描述方式，并研究激励信号通过系统时所获得的响应.（5）自动控制理论（6)系统辨识（7)随机振动分析研究随机振动中物理量的描述方法（相关函数、功率谱密度)，讨论受随机激励的振动系统的激励、系统特性、响应三者统计规律性之间的关系.（8）多体系统动力学建立车辆系统动态模型的方法主要有哪几种？数学模型（1）各种数学方程式:微分方程式，差分方程,状态方程，传递函数等.（2)用数字和逻辑符号建立符号模型-方框图。
3、路面不平度功率谱密度的表达式有几种？各有何特点？试举出2种以上路面随机激励方法，并说明其特点。
（10分）路面功率谱密度的表达形式分为幂函数和有理函数两种（1）路面不平度的幂函数功率谱密度ISO/DIS8608和国家标准GB7031-1987《车辆振动输入路面平度表示方法》中建议采用垂直位移单边功率谱密度来描述路面平度的统计特性：式中：n为空间频率,是波长的倒数，表示每米长度上变化的次数，；为参考空间频率，=0。
汽车系统动力学试卷（大全5篇）
汽车系统动力学试卷（大全5篇）第一篇：汽车系统动力学试卷考试内容：1汽车系统动力学的研究范围、研究方法、特点及发展趋势。
2．轮胎侧偏动力学。
掌握轮胎侧偏特性的定义、影响因素、模型类型，能够建立轮胎侧偏特性简化理论模型。
3．汽车前轮转向和四轮转向动力学。
对于前轮转向汽车，能够推导其数学模型，掌握表征汽车稳态响应的参数及影响因素，瞬态响应和频率响应特性的分析；对于四轮转向汽车，能够推导其数学模型，掌握汽车四轮转向系统的控制方法。
4．驾驶员汽车闭环系统动力学。
掌握驾驶员模型类型，闭环系统研究特点。
5．悬架系统动力学。
掌握悬架的分类、特点、评价指标，被动悬架、主动悬架系统模型的建立，悬架系统特性分析。
6．控制技术在汽车系统动力学研究中的应用。
了解PID控制、最优控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等技术在汽车系统动力学研究中的应用。
第二篇：汽车系统动力学1、全主动悬架和半主动悬架的工作原理及评价指标半主动悬架就是指可以根据汽车运行时的振动及工况变化情况，对悬架阻尼参数进行自动调整的悬架系统。
为了减少执行元件所需的功率，一般都采用调节减振器的阻尼，使阻尼系数在几毫秒内由最小变至最大，使汽车振动频率被控制在理想的范围内。
半主动悬架为无源控制，在汽车转向、起步及制动等工况时，不能对悬架的刚度和阻尼进行有效的控制。
全主动悬架简称主动悬架，是一种有源控制悬架，所以它包括有提供能量的设备和可控制作用力的附加装置。
它可根据汽车载质量、路面状况(振动情况)，行驶速度、起动、制动、转向等工况变化时，自动调整悬架的刚度和阻尼以及车身高度，从而能同时满足汽车行驶平顺性和稳定性等各方面的要求。
其评价指标有悬架动行程、轮胎动载荷、车身加速度。
2、什么是系统动力学，系统动力学研究的内容是什么？系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。
汽车系统动力学研究所有与车辆系统运动有关的学科，包括空气动力学，纵向运动及其子系统的动力学响应，垂向和横向两个方面的动力学内容，既行驶动力学和操纵动力学，行驶动力学主要研究由路面的不平激励，通过悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车轮的运动，操纵动力学研究车辆的操纵特性，主要与轮胎侧向力有关，并由此引起车辆侧滑、横摆和侧倾运动。
车辆动力学基础试卷答案
车辆动力学基础A卷参考答案一、解释（5x6 共计30分）1.外倾刚度由试验测出的在不同载荷下和不同道路上某轮胎的外倾侧向力-外倾角关系曲线表明，外倾角在一定范围内，外倾侧向力与外倾角成线性关系。
此曲线的斜率称为外倾刚度。
2.非簧载质量常将汽车质量分成簧载质量和非簧载质量两部分。
由弹性元件承载的部分质量，如车身、车架及其它所有弹簧以上的部件和载荷属于簧载质量。
其余为非簧载质量。
3.特征车速u 车辆横摆角速度增益达到最大值，是表征不足转向的量的一个参数，当车速为ch且为与轴距相等的中性转向车辆横摆角速度增益的一半。
不足转向量增大时，K增大，特征车速降低。
4.侧倾中心车厢相对于地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。
该轴线通过车厢在前后轴处横断面上的瞬时转动中心，这两个瞬时转动中心称为侧倾中心。
5.附着椭圆汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。
一些试验结果曲线表明，一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。
驱动力或制动力在不同侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，一般称为附着椭圆。
它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。
6.滑水现象在某一车速下，在胎面下的动水压力等于垂直载荷时，轮胎将完全漂浮在水膜上面与路面毫不接触，这就是滑水现象。
二、填空题（每空1分，共13分）1.车辆发动机前置使重心前移，会导致车辆的过多转向量减小。
2.地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。
当车辆驱动力相当大时，则侧偏力趋于零。
3.SWIFT轮胎模型是基于刚性环的轮胎物理模型，适用于平顺性和耐久性仿真。
4.车辆的稳态转向特性分成三种类型：中性、过多和不足。
5.制动时车辆跑偏的原因有：左右车轮制动器制动力不等；和悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调。
6.车辆的加速性能首先取决于 功率，但同时又受 附着条件 的限制。
三、简述与分析题（8x2 共计16分）1 画图并分析麦弗逊式和双横臂式独立悬架的侧倾中心。
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。
车辆系统动力学复习题精选.
车辆系统动力学复习题1．何谓系统动力学？系统动力学研究的任务是什么？2．车辆系统动力学研究的内容和范围有哪些？3．车辆系统动力学涉及哪些理论基础？4．何谓多体系统动力学？多刚体系统动力学与多柔体系统动力学各有何特点？采用质量-弹簧-阻尼振动模型和多体系统模型研究车辆动力学问题各有何特点？5．简述车辆建模的目。
6．期望的车辆特性是什么？如何来评价？7．何谓轮胎侧偏角？何谓轮胎侧偏刚度？影响轮胎侧偏的因素有哪些？8．何谓轮胎模型？根据车辆动力学研究内容的不同，轮胎模型可分为哪几种？整车建模中对轮胎模型需考虑的因素有哪些？9．简述轮胎噪声产生的机理。
10．车辆空气动力学研究的主要内容有哪些？车辆的空气阻力有哪些？产生的原因是什么？试分析空气动力对车辆性能的影响。
汽车空气动力学装置有那些？11．简述风洞试验的特点？12．车辆的制动性能主要由哪三个方面评价？试分析汽车制动跑偏的原因。
13．车辆动力传动系统由哪几部分组成？在激励作用下通常会产生何种振动？标出图示车辆简化扭振系统各部分名称？并说明其主要激振源？14．写出货车动力传动系统动力学方程，并写出刚度阵等。
15．路面输入模型有几种？各有何特点？写出各自的表达式？16．在整车虚拟仿真中常用的一些典型的特殊路面有哪些？各有何特点？17．简述最新的舒适性评价标准。
18．车辆的平顺性是如何测量的？19．车辆典型的共振频率范围通常是多少？20．车辆行驶动力学模型是如何简化的？试写出1/4、1/2和整车系统垂直振动的微分方程式，并写成矩阵的形式。
21．车辆悬架系统的性能一般用哪3个基本参数进行定量评价？各对车辆行驶性能有何影响？22．被动悬架存在的问题是什么？半主动悬架和主动悬架的工作原理是什么？写出其系统运动方程。
23．操纵性能的总体目标和期望的车辆操纵特性是什么？24．基本操纵模型假设和存在最大问题是什么？25．车辆操纵特性分析一般进行哪三种分析？其内容是什么？26．何谓中性转向、不足转向和过多转向？各有何特点？27．利用拉格朗日方程推导平面3自由度和5自由度汽车振动模型的运动方程，并写成矩阵形式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
西南交通大学研究生2009－2010学年第( 2 )学期考试试卷
课程代码 M01206 课程名称 车辆系统动力学 考试时间 120 分钟
阅卷教师签字：
答题时注意：各题注明题号，写在答题纸上（包括填空题）
一． 填空题（每空2分，共40分）
1．Sperling 以 频率与幅值的函数 ，而ISO 以 频率与加速度的函数 评定车辆的平稳性指标。
2．在轮轨间_蠕滑力的_作用下,车辆运行到某一临界速度时会产生失稳的_自激振动_即蛇行运动。
3．车辆运行时，在转向架个别车轮严重减重情况下可能导致车辆 脱轨 ，而车辆一侧全部车轮严重 减重情况下可能导致车辆 倾覆 。
4．在车体的六个自由度中，横向运动是指车体的横移、 侧滚 和 摇头 。
5．在卡尔克线性蠕滑理论中，横向蠕滑力与 横向 蠕滑率和 自旋 蠕滑率呈相关。
6．设具有锥形踏面的轮对的轮重为W ，近似计算轮对重力刚度还需要轮对的 接触角λ 和 名义滚动圆距离之半b 两个参数。
7．转向架轮对与构架之间的 横向定位刚度 和 纵向定位刚度 两个参数对车辆蛇行运动稳定性影 响较大。
8． 纯滚线距圆曲线中心线的距离与车轮 的_曲率_成反比、与曲线的_曲率_成正比。
9．径向转向架克服了一般转向架 抗蛇行运动 和 曲线通过 对转向架参数要求的矛盾。
10．如果两辆同型车以某一相对速度冲击时其最大纵向力为F ，则一辆该型车以相同速度与装有相同缓冲器
的止冲墩冲击时的最大纵向力为_21/2F _，与不装缓冲器的止冲墩冲击时的最大纵向力为_2F_。
院 系 学 号 姓 名
密封装订线 密封装订线 密封装订线
共2页 第1页
5．什么是稳定的极限环？
极限环附近的内部和外部都收敛于该极限环，则称该极限环为稳定的极限环。
6．轨道不平顺有几种？各自对车辆的哪些振动起主要作用？
方向、轨距、高低（垂向）、水平不平顺。
方向不平顺引起车辆的侧滚和左右摇摆。
轨距不平顺对轮轨磨耗、车辆运行稳定性和安全性有一定影响。
高低不平顺引起车辆的垂向振动。
水平不平顺则引起车辆的横向滚摆耦合振动。
三．问答题 （每题15分，共30分）
1．已知：轮轨接触点处车轮滚动圆半径r ，踏面曲率半径R w ，轨面曲率半径R t ， 法向载荷N ，轮轨材料的弹性模量E 和泊松比o 。
试写出Hertz 理论求解接触椭圆
长短半径a 、b 的步骤。
P43-P44
根据车轮滚动圆半径、踏面在接触点处的曲率半径、钢轨在接触点处的曲率半径得到A+B 、B-A ，算得cos β，查表得到系数m 、n ，然后分别根据钢轨和车轮的弹性模量E 和泊松比σ，求得接触常数k ，得出轮轨法向力N ，然后带人公式求得a 、b 。
2． 在车辆曲线通过研究中，有方程式
()W f r y f w O W μψλ212
1
2
222
*
11=⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ （1）该式中，等号处分别为 ＜、＝ 和 ＞ 情况下，代表车辆的哪三种状态？
<代表车辆过曲线时不存在滑动；=代表车辆过曲线时，刚好不存在滑动；>代表车辆出现
二．简答题 （每题5分，共30分）
1．与传统机械动力学相比，轨道车辆动力学有何特点？ 2．轮轨接触几何关系的计算有哪两种方法，各有何优缺点？
解析和数值方法。
数值方法可以用计算机，算法简单，效率高，但存在一定误差；解析方法是利用轮轨接触几何关系建立解析几何的方式求解，比较准确，但是计算繁琐，方法难于理解。
3．在车辆系统中，“非线性”主要指哪几种关系？
轮轨接触几何非线性、轮轨蠕滑关系非线性、车辆悬挂系统非线性 4．怎样根据特征方程的特征根以判定车辆蛇行运动稳定性？。
根据求出的特征根实部的正负判断车辆蛇行运动的稳定性，当所有的特征根实部均为负时，车辆系统蛇行运动稳定，存在特征根为零或者负时，车辆系统的蛇行运动不稳定。
滑动—蠕滑—滑动—蠕滑的周期变化。
（2）该式中，等号左端两项和右端的一项分别代表哪三个物理量？
左端第一项代表纵向蠕滑力、第二项代表横向蠕滑力，右端一项代表了轮轨法向力。
（3）该式中μ、W、λ和r0为何种参数？
μ为轮轨滑动摩擦系数，W轮对重量，λ轮轨接触角，r0为车轮名义滚动半径。
（4）画出示意图分析轨道两个输入与该式代表的车辆曲线通过性能的关系以衡量其车辆参数设计的优劣？
我想到的是P133-137处有关影响过曲线因素的讨论，分为无摇头约束转向架、刚性转向架、和转向架式车辆。
前两者都用到了上述公式的讨论。
共2页第2页。