车辆动力学练习题及参考答案(可编辑修改word版)

车辆运动力学系题解答一、填空(每题1分共10分)1常把轨道不平顺分为轨距、（水平）、高低和方向等四种不平顺。

P1662铁路技术管理规程规定，两股钢轨在正线及到发线上在同一处的高差不应超过（4mm ），在其它线上不应超过6mm。

P1673如果减载的车轮上又有很大的横向力使轮缘贴靠钢轨，在最不利的条件下可能引起（爬轨）、脱轨事故p1674在直线上名义轨距为（1435mm ）；在曲线上根据曲线半径值对轨距加宽。

P1675车轮的偏心和不均重，都会引起轮轨之间的动作用，（车辆运行速度越高），则引起的轮轨相互作用力越大。

P1686车轮踏面存在擦伤时，车轮滚过擦伤处，（轮轨间发生冲击），钢轨受到一个向下的冲量，而车轮受到一个向上的冲量。

P1687轮对沿轨道运行时左右两轮的（转速相同），半径大的车轮经历的距离长，半径小的车轮经历的距离短，p1698车轮半径越大、（踏面斜度越小），则轮对蛇行运动波长越长，即蛇行运动越平缓。

P1709簧上质量与轮对之间不同的（弹性悬挂装置）可以代表实际车辆上不同的悬挂装置。

P17010在车辆转向架设计中，往往把车辆悬挂的（静挠度大小）作为一项重要技术指标。

P17311悬挂静挠度越大，（车辆自振频率低），在轮轨冲击力作用下，振动比较缓慢，加速度也小。

P17312车辆转向架上采用的减震器品种很多，（线性减震器）是一种理想的减震器。

P17313线性减震器产生的阻力与减震器活塞位移速度成正比，（阻力的方向）与运动方向相反。

P17314根据能量守恒原理，在一定时间范围内，（系统内部能量）的变化量应当等于作用在系统上所有外力在同一时间范围内所作的功。

P17915车辆受钢轨接头处冲击後的（强迫振动），实质上是有初速度的自由振动，p18216车辆强迫振动的频率、（振幅以及振动的形式）、不仅与车辆本身的结构有关，而且与线路的不平顺特点、轮轨相互作用关系以及车辆的运动速度有关。

P18317车辆各基本部件之间有（弹性约束）或刚性约束，以限制结构中各部件之间的相对运动。

2021年自考《车辆动力学》考试试题及答案基本信息：[矩阵文本题] *1.对于我国铁路系统，轮缘内侧距与轮缘厚度分别为（） [单选题] *A.1353mm,32mm(正确答案)B.1435mm,32mmC.1353mm,9mmD.1435mm,9mm2.下面哪种描述符合蠕滑运动（） [单选题] *A.蠕滑本质上是纯滑动B.蠕滑本质上是纯滚动C.既不是纯滑动，也不是纯滚动(正确答案)D.蠕滑是车轮相对于轨道的平行滚动3.下列关于轴箱定位装置描述最正确的一项是（） [单选题] *A.传递车轮与构架间的荷载B.缓冲车轮与构架间的振动C.传递并缓冲车轮与构架间的振动D.传递并缓冲车轮与构架间的荷载(正确答案)4.车体绕y轴做幅角±θ的回转振动称为（） [单选题] *A.侧滚振动B.点头振动(正确答案)C.摇头振动D.垂向振动5.货车转向架的轴距一般为（） [单选题] *A.1.5~2.0m(正确答案)B.2.0~2.3mC.2.0~2.7mD.2.5~2.7m6.轴箱悬挂使轴箱和构架在几个方向上的相对运动受到约束（） [单选题] *A.1B.2C.3(正确答案)D.67.日本国铁建议未被平衡的离心加速度应尽量控制在（） [单选题] *A.0.4m/s2(正确答案)B.0.73m/s2C.0.784m/s2D.0.8m/s28.下列哪一项与轮重减载率无关（） [单选题] *A.线路状态B.转向架轴重C.列车运行速度D.车轮踏面斜率(正确答案)9.下列哪一项能够降低列车高速运行引起的轨道下沉量（） [单选题] *A.提高运行速度B.提高车轮重心C.降低簧下质量(正确答案)D.降低线路刚度10.转向架设计的首要原则是（） [单选题] *A.尽可能降低车轮直径B.尽可能增大车轮踏面斜率C.尽可能提高轴箱定位刚度D.尽可能降低轴重、减小簧下质量(正确答案)11.高柔性空气弹簧的当量静挠度可达（） [单选题] *A.30mmB.40mmC.110mmD.300mm(正确答案)12.车辆系统动力学建模时，轴箱与构架间在前后和足有方向的摩擦系数（） [单选题] *A.基本一致(正确答案)B.纵向大C. 横向大D.取决于运动状态13.下列哪一项的参数会影响轨道下沉量（） [单选题] *A.轴重、线路缺陷、列车运行速度B.轴重、簧下质量、列车运行速度(正确答案)C.线路缺陷、簧下质量、列车运行速度D.线路缺陷、簧下质量、列车运行速度、轴重14.踏面斜率与曲线通过能力的关系描述正确的一项是（） [单选题] *A.踏面斜率不影响曲线通过能力B.踏面斜率只在一定范围内影响曲线通过能力C.踏面斜率越小曲线通过能力越强D.踏面斜率越大曲线通过能力越强(正确答案)15.为了使得车辆系统具有优良的运行稳定性、安全性和平稳性，铁道客车车辆一般采用（） [单选题] *A.仅中央悬挂系B.一级悬挂系统C.两级悬挂系统(正确答案)D.多级悬挂系统16. 承担着车体的全部重量。

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。

第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。

2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。

这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。

即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。

3）作用形式：滚动阻力fw F f = r T F f f = （f 为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。

1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。

3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。

轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。

发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r／min装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880 kg车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт＝0.85波动阻力系数 f ＝0.013空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m主减速器传动比 i0＝5.83飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m变速器传动比 i g (数据如下表)轴距 L ＝3.2m 质心至前铀距离(满载) α＝1.947m质心高(满载) h g ＝0.9m解答：1）（取四档为例）由uF n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ 即r i i T F To g q t η=3210(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= og i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +：215.21a D w f U A C Gf F F +=+2131.0312.494a U +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在m in /600n min r =，m in/4000n max r =，取六个点分别代入公式：………………………………2）⑴最高车速：有wf t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F +=分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q += 把q T 的拟和公式也代入可得：n>4000而4000m ax =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h ⑵最大爬坡度： 挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略：⇒)(max w f t i F F F F +-= ⇒Gf F Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max -=-=f G F i t =0.366（3）克服该坡度时相应的附着率z x F F =ϕ 忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ 3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g du dt a -==δ（GFwFt D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111ri i I m r I m T g f w ηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128r i i T F To g q t η=321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 215.21a D w U A C F = 由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。

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。

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。

作业题1、车辆动力学的具体内容是研究车辆及其主要零部件在各种运用情况下，特别是在高速运行时的位移、加速度和由此而产生的动作用力。

2、车辆系统动力学目的在于解决下列主要问题：①确定车辆在线路上安全运行的条件；②研究车辆悬挂装置和牵引缓冲装置的结构、参数和性能对振动及动载荷传递的影响，并为这些装置提供设计依据，以保证车辆高速、安全和平稳地运行；③确定动载荷的特征，为计算车辆动作用力提供依据。

3、铁路车辆在线路上运行时，构成一个极其复杂的具有多自由度的振动系统。

4、动力学性能归根结底都是车辆运行过程中的振动性能。

5、线路不平顺不是一个确定量，它因时因地而有不同值，它的变化规律是随机的，具有统计规律，因而称为随机不平顺。

（1）水平不平顺；（2）轨距不平顺；（3）高低不平顺；（4）方向不平顺。

6、车轮半径越大、踏面斜度越小，蛇行运动的波长越长，即蛇行运动越平缓。

7、自由振动的振幅，振幅大小取决于车辆振动的初始条件：初始位移和初始速度（振动频率）。

8、转向架设计中，往往把车辆悬挂的静挠度大小作为一项重要技术指标。

9、具有变摩擦减振器的车辆，当振动停止时车体的停止位置不是一个点，而是一个停滞区。

10、在无阻尼的情况下共振时振幅随着时间增加，共振时间越长，车辆的振幅也越来越大，一直到弹簧全压缩和产生刚性冲击。

11、出现共振时的车辆运行速度称为共振临界速度12、在车辆设计时一定要尽可能避免激振频率与自振频率接近，避免出现共振。

13、弹簧簧条之间要留较大的间距以避免在振动过程中簧条接触而出现刚性冲击14、两线完全重叠时，摩擦阻力功与激振力功在任何振幅条件下均相等。

15、在机车车辆动力学研究中，把车体、转向架构架（侧架）、轮对等基本部件近似地视为刚性体，只有在研究车辆各部件的结构弹性振动时，才把他们视为弹性体。

16、簧上质量：车辆支持在弹性元件上的零部件，车体（包括载重）及摇枕质量17、簧下质量：车辆中与钢轨直接刚性接触的质量，如轮对、轴箱装置和侧架，客车转向架构架，一般是簧上质量。

总结答案——车辆系统动力学复习题（前八章）《车辆系统动力学》复习题（前八章）（此复习题覆盖大部分试题。

考试范围以课堂讲授内容为准。

）一、概念题1. 约束和约束方程（19）一般情况下，力学系统在运动时都会收到某些集合或运动学特性的限制，这些构成限制条件的具体物体称为约束。

用数学方程所表示的约束关系称为约束方程。

2. 完整约束和非完整约束（19）如果约束方程仅是系统位形和时间色解析方程，则这种约束称为完整约束。

如果约束方程不仅包含系统的位形，还包括广义坐标对时间的导数或广义坐标的微分，而且不能通过积分使之转化为包含位形和时间的完整约束方程，则这种约束就成为非完整约束。

3. 车轮滑动率（30-31）车轮滑动率表示车轮相对于纯滚动（或纯滑动）状态的偏离程度，是一个正值。

驱动工况时为滑转率；被驱动（包括制动，常以下标b 以示区别）时称为滑移率，二者统称为车轮的滑动率。

其中100%100%d w d w d w u u u ωωω--????r 驱动时：s=r r 制动时：s=式中：d r 为车轮滚动半径；w u 为伦锌前进速度（等于车辆行驶速度）；ω为车轮角速度4. 轮胎侧偏角（31）轮胎侧偏角是车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角，顺时针方向为正，用α表示。

5. 轮胎径向变形（31）轮胎径向变形是车辆行驶过程中遇到路面不平度影响时而使轮胎在半径方向上产生的变形，定义为无负载时轮胎半径t r 与负载时轮胎半径tf r 之差。

即: t tf r r ρ=-6. 轮胎的滚动阻力系数（40）轮胎滚动阻力系数等于相应的载荷作用下滚动阻力R F 与车轮垂直载荷,z w F 的比值即：,R R z w F f F =7. 轮胎驱动力系数与制动力系数（50）驱动时驱动力x F 与法向力z F 之比称为轮胎驱动力系数μ；在制动力矩作用下，制动力bx F 与轮胎法向载荷z F 的比值为轮胎制动力系数b μ。

8. 边界层（70）当流体绕物体流动时，在物体壁面附近受流体粘性影响显著的薄层称为“边界层”。

车辆动力学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、车辆行驶时，影响其稳定性的主要因素是（）A 车辆重心高度B 车轮直径C 车身颜色D 座椅舒适度2、汽车在弯道行驶时，向心力主要由（）提供。

A 车轮摩擦力B 发动机动力C 空气阻力D 重力3、以下哪种悬挂系统能够更好地提高车辆的操控性能（）A 麦弗逊式B 扭力梁式C 双叉臂式D 多连杆式4、车辆的制动性能主要取决于（）A 轮胎花纹B 制动系统的压力C 车辆重量D 挡风玻璃的清晰度5、汽车的加速性能与以下哪个因素关系最大（）A 车辆的轴距B 发动机的功率C 车辆的外观D 车内音响效果6、车辆在高速行驶时，空气动力学对其的主要影响是（）A 增加油耗B 提高稳定性C 减少噪音D 改善内饰舒适度7、当车辆发生侧滑时，应该采取的措施是（）A 猛踩刹车B 急打方向盘C 松开油门，轻踩刹车并修正方向D 闭上眼睛等待8、以下哪种轮胎类型更适合在湿滑路面行驶（）A 光头胎B 越野胎C 雨胎D 雪地胎9、车辆的转向不足通常是由于（）A 前轮抓地力不足B 后轮抓地力不足C 方向盘转动角度过大D 驾驶员技术不好10、汽车的悬挂刚度越大，车辆行驶时的（）A 舒适性越高B 操控性越好C 颠簸感越强D 油耗越低二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、车辆的动力性能指标主要包括_____、＿____和_____。

2、汽车的重心位置越_____，车辆的稳定性越好。

3、车轮的滑移率在_____%左右时，制动效果最佳。

4、车辆在转弯时，前轮的转角与后轮的转角存在_____。

5、空气阻力与车辆行驶速度的_____成正比。

6、汽车的悬架系统主要由_____、＿____和_____组成。

7、车辆的滚动阻力主要由_____、＿____和_____产生。

8、汽车的驱动形式有_____、＿____和_____。

9、车辆的转向系统分为_____和_____两种类型。

10、汽车的制动系统按照制动能源可以分为_____、＿____和_____。

第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。

2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。

这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。

即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。

3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F ff =（f 为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。

1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。

3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。

轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。

发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r／min装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт＝0.85波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m 主减速器传动比 i0＝5.83飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m变速器传动比 i g (数据如下表)轴距 L ＝3.2m质心至前铀距离(满载) α＝1.947m质心高(满载) h g ＝0.9m解答：1）（取四档为例）由uF n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→即ri i T F To g q t η=32100(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nn n n Tq -+-+-=og i i rnu 377.0=行驶阻力为w fF F +：215.21a D w fU A C Gf F F +=+ 2131.0312.494aU +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在min /600n min r =，min /4000n max r =，取六个点分别代入公式：……………………………… 2）⑴最高车速：有w f t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F += 分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q +=把q T 的拟和公式也代入可得： n>4000而4000max =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略：⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max -=-=f G F i t =0.366（3）克服该坡度时相应的附着率 zxF F =ϕ忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ 3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g du dt a -==δ （GFw Ft D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111r i i I m r ImTg f wηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128ri i T F To g q t η=321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nn n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。

《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. 轮胎侧偏现象答：当车轮有侧向弹性时，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象。

3. 同步附着系数答：对于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面附着系数即为同步附着系数。

（或采用β线与I 线交点说明也可以，但是必须交代β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，一般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力，对于固定传动比的汽车，常以常数δ作为计入旋转质量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：t F F ≥阻；汽车附着条件：1,21,2X Z F F ϕ≤；上式中，t F 表示驱动力，F 阻表示行驶阻力，1,2X F 表示作用在驱动轮上的转矩引起的地面切向反作用力，1,2Z F 表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），ϕ为附着系数。

2. 汽车制动性能主要由哪几个方面评价？答：主要由以下三个方面评价：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跑偏、侧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？实际的汽车应具有哪种稳态转向特性，简述理由。

车辆动力学练习题及参考答案（可编辑修改word版）车辆动力学练习题一、单项选择题1.轨道车辆通常由（）、驱动部、走行部、制动部与连接部等组成。

A．车体B．转向架C．轮对D．电动机2.EDS 型磁悬浮的悬浮高度一般为（）mm，因而对轨道精度和维护要求相对不高。

A．10 B．30C．100 D．503.铁道车辆的（）是指车辆每一根轮轴能够承受的允许静载。

A.轴重B．额定载重C．轮对重D．车体重4.车轮必须具有（），以引导车轮沿道岔形成的线路方向运行，并产生变道时所需的横向导向力。

A．轮缘B．踏面C．缓冲装置D．车轴5.铁路轨道可以分为（）轨道和曲线轨道。

A.缓和曲线B．坡度C．直线D．圆曲线6.人对频率在（）Hz 以下的横向振动最敏感。

A.1B．2C．5 D．107.轨道车辆的轮对由左右轮子和车轴固接组成，左右轮对滚动角速度一致，则称为（）轮对。

A.弹性B．普通C．刚性D．磁悬浮8.轮轨蠕滑是指具有弹性的钢质车轮在弹性的钢轨上以一定速度滚动时，在车轮与钢轨的（）间产生相对微小滑动。

A.上方B．下方C．侧面D．接触面9.稳定性的含义包含静态平衡稳定性和（）稳定性两大类。

A.动态B．准静态C．安全D．非平衡10.目前国内外最常用的轨道不平顺数值模拟方法主要有（）、三角级数法和白噪声滤波法等。

A．二次滤波法B．五次滤波法C．四次滤波法D．三次滤波法11.轨道交通车辆使用的轮胎一般是高压充气轮胎，轮胎内压力高达（）kPa。

A．200~300 B．400~500C．600~700 D．800~90012.创造了581k m/h的世界轨道交通列车的最高速度记录的是（）超导磁浮。

A.中国B．美国C．日本D．德国13.铁路轨道按轨枕使用材料可分为（）轨道和混凝土轨枕轨道A.铁枕B．木枕C．铜枕D．不锈钢14.轮胎式轨道车辆在采用轮胎导向时，转向架上的左右导向轮胎（）布置。

A.横向B．纵向C．垂向D．斜向15.我国（）有世界上第一条投入商业运营的磁悬浮轨道交通线。

《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. 轮胎侧偏现象答：当车轮有侧向弹性时，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象。

3. 同步附着系数答：对于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面附着系数即为同步附着系数。

（或采用β线与I 线交点说明也可以，但是必须交代β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，一般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力，对于固定传动比的汽车，常以常数δ作为计入旋转质量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：t F F ≥阻；汽车附着条件：1,21,2X Z F F ϕ≤；上式中，t F 表示驱动力，F 阻表示行驶阻力，1,2X F 表示作用在驱动轮上的转矩引起的地面切向反作用力，1,2Z F 表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），ϕ为附着系数。

2. 汽车制动性能主要由哪几个方面评价？答：主要由以下三个方面评价：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跑偏、侧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？实际的汽车应具有哪种稳态转向特性，简述理由。

“车辆动力学”试题一.简答题（共 80 分，每小题 5 分）1. 简述轮胎作滑转运动时，轮胎接地点绝对速度方向与车辆行驶方向的关系？若轮胎作滑移运动，则轮胎接地点绝对速度方向与车辆行驶方向的关系又是如何？轮胎作滑转运动时的关系：滑转运动是指轮胎在地面上的线速度大于车辆的行驶速度。

在这种情况下，轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向一致。

轮胎的滑转是由于驱动力或制动力过大，使轮胎与路面之间的摩擦力无法平衡，从而导致轮胎在地面上的速度大于车辆的行驶速度。

轮胎作滑移运动时的关系：滑移运动是指轮胎在地面上的线速度小于车辆的行驶速度。

在这种情况下，轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向不一致。

滑移通常发生在转弯过程中，当侧向力超过轮胎与路面之间的摩擦力时，轮胎就会沿着与车辆行驶方向不同的方向滑动。

这种现象通常被称为侧滑，会导致车辆的稳定性和操控性下降。

总结，滑转运动时轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向一致，而滑移运动时则不一致。

这两种现象都与轮胎与路面之间的摩擦力有关，也直接影响车辆的操控性和稳定性。

2. 如何确定轮胎接地处起滑点的位置？确定轮胎接地处起滑点的位置可以通过分析轮胎与路面之间的摩擦力和轮胎的弹性特性。

当轮胎与路面之间的剪切应力超过一定阈值时，轮胎将开始滑动。

起滑点的位置可以通过观察轮胎的变形和应力分布，或使用特定的测量设备和仿真工具来确定。

3. 理想悬架的刚度随动行程的变化特性？理想悬架的刚度随动行程的变化特性是恒定的，即在整个动行程范围内，悬架刚度保持不变。

这意味着悬架的形变与施加的载荷成正比，无论动行程的大小。

理想悬架的这一特性有助于保持车辆的稳定性和操控性。

4. 单气室油气悬架的刚度随动行程的变化规律是什么？并简述其缺点或不足之处？单气室油气悬架的刚度随动行程的变化规律通常是非线性的。

在初始阶段，刚度相对较低，随着动行程的增加，气室内的气体被压缩，刚度逐渐增加。

其缺点或不足之处主要表现在：（1）响应性能：非线性刚度可能导致悬架的响应在不同行程阶段不一致，从而影响车辆的操控稳定性。

铁道车辆考试题一、填空 (每题 1分共10分 )1、常把轨道不平顺分为轨距、（水平）、高低和方向等四种不平顺。

2、铁路技术管理规程规定，两股钢轨在正线及到发线上在同一处的高差不应超过（4mm ），在其它线上不应超过6mm。

3、如果减载的车轮上又有很大的横向力使轮缘贴靠钢轨，在最不利的条件下可能引起（爬轨）、脱轨事故4、在直线上名义轨距为（1435mm ）；在曲线上根据曲线半径值对轨距加宽。

5、车轮的偏心和不均重，都会引起轮轨之间的动作用，（车辆运行速度越高），则引起的轮轨相互作用力越大。

6、车轮踏面存在擦伤时，车轮滚过擦伤处，（轮轨间发生冲击），钢轨受到一个向下的冲量，而车轮受到一个向上的冲量。

7、轮对沿轨道运行时左右两轮的（转速相同），半径大的车轮经历的距离长，半径小的车轮经历的距离短.8、车轮半径越大、（踏面斜度越小），则轮对蛇行运动波长越长，即蛇行运动越平缓。

9、簧上质量与轮对之间不同的（弹性悬挂装置）可以代表实际车辆上不同的悬挂装置。

10、在车辆转向架设计中，往往把车辆悬挂的（静挠度大小）作为一项重要技术指标。

11、悬挂静挠度越大，（车辆自振频率低），在轮轨冲击力作用下，振动比较缓慢，加速度也小。

12、车辆转向架上采用的减震器品种很多，（线性减震器）是一种理想的减震器。

13、线性减震器产生的阻力与减震器活塞位移速度成正比，（阻力的方向）与运动方向相反。

14、根据能量守恒原理，在一定时间范围内，（系统内部能量）的变化量应当等于作用在系统上所有外力在同一时间范围内所作的功。

15、车辆受钢轨接头处冲击後的（强迫振动），实质上是有初速度的自由振动。

16、车辆强迫振动的频率、（振幅以及振动的形式）、不仅与车辆本身的结构有关，而且与线路的不平顺特点、轮轨相互作用关系以及车辆的运动速度有关。

17、车辆各基本部件之间有（弹性约束）或刚性约束，以限制结构中各部件之间的相对运动。

18、车辆支持在弹性元件上的零部件称为（簧上质量），通常指车体包括载荷及摇枕质量。