汽车理论动力性作业.docx
- 文档编号:24359699
- 上传时间:2023-05-26
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:148.42KB
汽车理论动力性作业.docx
《汽车理论动力性作业.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车理论动力性作业.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
汽车理论动力性作业
汽车理论第一章作业
1.绘制轻型卡车“汽车驱动力——行驶阻力平衡图”
由公式:
代入
rpm,即可得驱动力与汽车速度的关系。
需要注意的是,该货车有五个档位,每档位的变速箱传动比不同(ig不同),所以各档位下Ft与ua的关系会有变化。
汽车的行驶阻力主要考虑空气阻力和滚动阻力。
由公式
于是可得(
)与
的关系。
在同一坐标下绘制Ft,(Ff+Fw)随ua变化的关系,即得到汽车的“驱动力——行驶阻力平衡图”。
(图1)
2.计算汽车最高车速,最大爬坡度,及克服最大爬坡度时的附着率。
2.1计算最高车速
由分析可知,当汽车以五档行驶,驱动力完全克服行驶阻力时
的车速速即为最高车速,可由以下方程组计算求得:
解得:
2.2计算最大爬坡度
通过以上计算,我们得到了关于Ft,ua的3401
矩阵(定
义转速n从600以步长1的速度变化到4000,共3401项),因为车速最高达到99.0834km/h,所以我们修改ua矩阵与Ft矩阵的第五列数据,修改后速度最大值为99.0834,使之更符合实际情况。
(具体矩阵操作方法见程序)
修改矩阵之后,我们可以计算最大坡度并绘制“汽车爬坡度图”(见图2)
根据公式:
并代入之前的计算结果,利用计算机可得到最大爬坡度为:
2.3计算最大爬坡度对应的附着率
根据后驱车附着率计算公式:
可以计算得汽车爬最大坡度时的附着率:
3.绘制汽车行驶加速度倒数曲线,并计算汽车二档起步加速到70km/h所用的时间。
3.1绘制汽车行驶加速度倒数曲线
当汽车全部驱动力用来加速行驶时,可认为i=0。
于是可有加速度关于车速的关系式:
根据该式,即可得各档位下汽车行驶加速度与车速的函数关系。
(见图3)。
然后去1/a,即可得汽车行驶加速度倒数曲线(图4)。
3.2计算汽车二档起步加速到70km/h所用的时间
根据
,得
。
由于加速度倒数曲线互相之间没有交点,则汽车在某一档位下行驶至最高车速时换挡所用时间最短。
a,b积分上下限可依据此原则选取。
直接对数值采取积分存在困难,且MATLAB提供的“梯形积分”法存在误差。
所以在该题中采用多项式拟合曲线方程,然后对拟合曲线求取积分。
该方法建立在Taylor定理基础上,提高拟合阶次可以提高积分精度,此处采用n=10的多项式拟合。
拟合效果见下图:
其中红颜色线为拟合曲线。
通过计算,拟合结果与原结果的最大误差是0.1544。
当我们采用15级多项式拟合时,精度可以达到0.015,该精度可认为足够大,但是会大大减慢计算机的运行速度。
具体求解过程见程序部分。
当采用10阶拟合时,加速时间为30.44s
当采用15阶拟合时,加速时间为31.62s
附录1:
图表
附录2:
程序(MATLAB中的汉字在Word文档中未能正常显示!
)
clear;
m=3880;
Iw1=1.798;
Iw2=3.598;
If=0.218;
n=[600:
1:
4000]';
G=9.8*3880;
f=0.013;
i0=5.83;
CdA=2.77;
Tq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4;
yita=0.85;
ig=[5.562.7691.64410.793];
r=0.367;
u=[0:
120];
Ff=G*f;
Fw=CdA*u.^2/21.15;
deta=1+1/m*(Iw1*2+Iw2*4)/r^2+1/m*If*ig.^2*i0^2*yita/r^2;
al=1.947;
L=3.2;
h=0.9;
Ft=i0*Tq*ig*yita/r;
ua=0.377*n*(1./ig)*r/i0;
plot(ua,Ft,'b');
holdon;
plot(u,Ff+Fw,'r');
gridon;
xlabel('³µËÙ£¨km/h£©');
ylabel('Çý¶¯Á¦£¨N£©');
title('ÇáÐÍ»õ³µ£¨5µ²±äËÙ£©Çý¶¯Á¦-ÐÐÊ»×èÁ¦Æ½ºâͼ');
%gtext('Ft1');gtext('Ft2');gtext('Ft3');gtext('Ft4');
%gtext('Ft5');gtext('Ff+Fw');
na=solve('5.83*0.793*0.85*(-19.313+295.27*na/1000-165.44*(na/1000)^2+40.874*(na/1000)^3-3.8445*(na/1000)^4)/0.367=9.8*3880*0.013+2.77*(0.377*0.367*na/0.793/5.83)^2/21.15','na');
na=sym2poly(na);
uamax=0.377*r*na
(2)/ig(5)/i0;
nend=solve('99.0834=0.377*0.367*n/0.793/5.83');
nend=sym2poly(nend);
n5=linspace(600,3310.8,3401);
ua(:
5)=0.377.*r.*n5./ig(5)/i0;
Tq5=-19.313+295.27*n5/1000-165.44*(n5/1000).^2+40.874*(n5/1000).^3-3.8445*(n5/1000).^4;
Ft(:
5)=i0*ig(5)*yita*Tq5'/r;
Fi(:
5)=Ft(:
5)-Ff-CdA*ua(:
5).^2/21.15;
i(:
5)=tan(asin(Fi(:
5)/G));
figure;
holdon;
Fi=Ft-Ff-CdA*ua.^2/21.15;
i=tan(asin(Fi/G));
plot(ua,i,'b');
gridon;
xlabel('³µËÙ£¨km/h£©');
ylabel('i(%)');
title('Æû³µÅÀƶÈͼ');
%gtext('1µ²');gtext('2µ²');gtext('3µ²');gtext('4µ²');
%gtext('5µ²');gtext('imax=0.3522');
imax=max(max(i));
idmax=atan(imax)*180/pi;
C=imax/(al/L+h/L*imax);
figure;
fork=1:
5;
a(:
k)=1./(deta(:
k)*m).*(Ft(:
k)-Ff-CdA*ua(:
k).^2/21.15);
plot(ua(:
k),a(:
k));
holdon;
end
gridon;
xlabel('³µËÙ£¨km/h£©');
ylabel('¼ÓËÙ¶È(m/s2)');
title('Æû³µÐÐÊ»¼ÓËÙ¶ÈÇúÏß');
%gtext('1µ²');gtext('2µ²');gtext('3µ²');gtext('4µ²');
%gtext('5µ²');
clearP
figure;
adao=1./a;
plot(ua,adao,'b');
axis([0100020]);
gridon;
xlabel('ua');
ylabel('1/a');
title('Æû³µÐÐÊ»¼ÓËٶȵ¹ÊýÇúÏß');
%gtext('1µ²');gtext('2µ²');gtext('3µ²');gtext('4µ²');
%gtext('5µ²');
holdon;
for(k=2:
4)
P(:
k)=polyfit(ua(:
k),adao(:
k),15);
pt=polyval(P(:
k),ua(:
k));
%plot(ua(:
k),pt,'r-');%¼ìÑéÄâºÏÇúÏß
cha(:
k-1)=pt-adao(:
k);
%¼ÆËãÄâºÏ×îÎó²îÖµ
end
P1=poly2sym(P(:
2));
s1=vpa(int(P1,0,ua(3401,2)),4);
s1=sym2poly(s1);
P2=poly2sym(P(:
3));
s2=vpa(int(P2,ua(3401,2),ua(3401,3)),4);
s2=sym2poly(s2);
P3=poly2sym(P(:
4));
s3=vpa(int(P3,ua(3401,3),70),4);
s3=sym2poly(s3);
s=(s1+s2+s3)/3.6;
clc;
uamax
idmax
C
max_wucha=max(max(abs(cha)))%¼ÆËã×î´óÎó²î
s
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 理论 动力 作业
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)