姓名:陈洪平。
学号:021100701
班级:车辆一班。
1.3解:(1)绘制驱动力与行驶阻力平衡图的matlab程序:
i0=5.83;r=0.367;nt=0.
85;m=3880;g=9.8;f=0.013;cda=2.
27;ig=[6.09 3.09 1.
71 1];
n=600:1:4000;
ua=0:1:120;
ua1=0.377.*r.*n./ig(1)./i0;
ua2=0.377.*r.*n./ig(2)./i0;
ua3=0.377.*r.*n./ig(3)./i0;
ua4=0.377.*r.*n./ig(4)./i0;
n=n./1000;
tq=-19.313+295.27.*n-165.44.*n.^2+40.874.*n.^3-3.8445.*n.^4;
ft1=tq.*ig(1).*i0.*nt./r;
ft2=tq.*ig(2).*i0.*nt./r;
ft3=tq.*ig(3).*i0.*nt./r;
ft4=tq.*ig(4).*i0.*nt./r;
f=m*g*f+cda/21.15*ua.^2;
plot(ua1,ft1,ua2,ft2,ua3,ft3,ua4,ft4,ua,f);
set(gca, 'xtick',[0 40 80 120 ]
set(gca,'ytick',[0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000]);
gtext('ft1'),gtext('ft2'),gtext('ft3'),gtext('ft4'),gtext('ff+fw');
title('汽车驱动力-行驶阻力平衡图');
xlabel('ua/(km/h)')
ylabel('ft/n');
matlab运行结果:
2)由驱动力与行驶阻力平衡图可得=94.93km/h
求汽车最大爬坡度是可根据公式再根据换算成最大爬坡度。
汽车在最大爬坡度时,其空气阻力、加速阻力、滚动阻力可忽略不计,所以附着率可简化为:。
求最大爬坡度及其相应附着率的matlab程序:
i0=5.83;r=0.367;nt=0.
85;m=3880;g=9.8;f=0.013;cda=2.
27;l=3.2;a=1.947;hg=0.
9;ig=[6.09 3.09 1.71 1];
n=(600:1:4000);
ua1=0.377.*r.*n./ig(1)./i0;
n=n./1000;
tq=-19.313+295.27.*n-165.44.*n.^2+40.874.*n.^3-3.8445.*n.^4;
ft1=tq.*ig(1).*i0.*nt./r;
d1=(ft1-cda/21.15*ua1.^2)/(m*g);
dmax=max(d1);
amax=asin((dmax-f.*sqrt(1-dmax.^2+f.^2))/1+f.^2));
imax=tan(amax);
e=imax/(a/l+hg*imax/l);
disp('汽车最大爬坡度imax=')disp(imax);
disp('相应的附着率=')disp(e);
matlab运行结果:
汽车最大爬坡度imax=
相应的附着率=
3)绘制汽车行驶加速度倒数曲线曲线的matlab程序:
m=3880;r=0.367;nt=0.85;f=0.013;cda=2.77;i0=5.83;if=0.218;iw1=1.798;
iw2=3.598; ig=[6.09 3.09 1.71 1];g=9.8;
n=600:1:4000;
ua=0:1:120;
o1=1+(iw1+iw2+if*ig(1).^2*i0.^2*nt)/(m*r.^2);
o2=1+(iw1+iw2+if*ig(2).^2*i0.^2*nt)/(m*r.^2);
o3=1+(iw1+iw2+if*ig(3).^2*i0.^2*nt)/(m*r.^2);
o4=1+(iw1+iw2+if*ig(4).^2*i0.^2*nt)/(m*r.^2);
ua1=0.377.*r.*n./ig(1)./i0;
ua2=0.377.*r.*n./ig(2)./i0;
ua3=0.377.*r.*n./ig(3)./i0;
ua4=0.377.*r.*n./ig(4)./i0;
n=n./1000;
tq=-19.313+295.27.*n-165.44.*n.^2+40.874.*n.^3-3.8445.*n.^4;
ft1=tq.*ig(1).*i0.*nt./r;
ft2=tq.*ig(2).*i0.*nt./r;
ft3=tq.*ig(3).*i0.*nt./r;
ft4=tq.*ig(4).*i0.*nt./r;
fw1=cda*ua1.^2/21.15;
fw2=cda*ua2.^2/21.15;
fw3=cda*ua3.^2/21.15;
fw4=cda*ua4.^2/21.15;
d1=(ft1-fw1)/(m*g);
d2=(ft2-fw2)/(m*g);
d3=(ft3-fw3)/(m*g);
d4=(ft4-fw4)/(m*g);
ad1=o1./(g*(d1-f));
ad2=o1./(g*(d2-f));
ad3=o1./(g*(d3-f));
ad4=o1./(g*(d4-f));
plot(ua1,ad1,ua2,ad2,ua3,ad3,ua4,ad4);
axis([0 100 0 10]);
title('汽车的加速度倒数曲线');
xlabel('ua');
ylabel('1/a');
gtext('1/a1');gtext('1/a2');gtext('1/a3');gtext('1/a4');
matlab运行结果:
求2档起步加速行驶至70km/h的加速时间的matlab程序:
m1=2000;m2=1800;m=3880;r=0.367;nt=0.85;f=0.013;cda=2.77;i0=5.83;
if=0.218;iw1=1.798;iw2=3.598;ig=[6.09 3.09 1.71 1];g=9.8;
for i=1:3401;
for j=1:4;
n(i)=i+599;
ua(i,j)=0.377*r*n(i)./ig(j)*i0);
o(j)=1+(iw1+iw2)/(m*r.^2)+if*ig(j).^2*i0^2*nt/(m*r.^2);
endend
uamax=max(ua);uamin=min(ua);
ua2=uamin(2):uamax(2);
n=ua2*i0*ig(2)/(0.377*r);
tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.
44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).
^3-3.8445*(n/1000).^4;
ft2=tq*i0*ig(2)*nt/r;
f2=m*g*f+cda*ua2.^2/21.15;
ad2=(ft2-f2)./o(2)*m);
t2=trapz(ua2,1./ad2)/3.6;
ua3=uamax(2):uamax(3);
n3=ua3*i0*ig(3)/(0.377*r);
tq3=-19.313+295.27*(n3/1000)-165.
44*(n3/1000).^2+40.874*(n3/1000).
^3-3.8445*(n3/1000).^4;
ft3=tq3*i0*ig(3)*nt/r;
f3=m*g*f+cda*ua3.^2/21.15;
ad3=(ft3-f3)./o(3)*m);
t3=trapz(ua3,1./ad3)/3.6;
ua4=uamax(3):70;
n4=ua4*i0*ig(4)/(nt*r);
tq4=-19.313+295.27*(n4/1000)-165.
44*(n4/1000).^2+40.874*(n4/1000).
^3-3.8445*(n4/1000).^4;
ft4=tq4*5.83*ig(4)*nt/r;
f4=m*g*f+cda*ua4.^2/21.15;
ad4=(ft4-f4)./o(4)*m);
t4=trapz(ua4,1./ad4)/3.6;
t=t2+t3+t4
matlab运行结果:t =27.6350。所以汽车2档起步加速行驶至70km/h的加速时间为27.6350s
2.7解(1)绘制汽车功率平衡图的matlab程序:
i0=5.83;r=0.367;nt=0.
85;m=3880;g=9.8;f=0.013;cda=2.
27;ig=[6.09 3.09 1.
71 1];
n=600:1:4000;
ua=0:0.1:120;
ua1=0.377.*r.*n./ig(1)./i0;
ua2=0.377.*r.*n./ig(2)./i0;
ua3=0.377.*r.*n./ig(3)./i0;
ua4=0.377.*r.*n./ig(4)./i0;
n=n./1000;
tq=-19.313+295.27.*n-165.44.*n.^2+40.874.*n.^3-3.8445.*n.^4;
ff=m*g*f;
fw=cda*ua.^2/21.15;
pf=ff*ua/3600;
pw=fw.*ua/3600;
pe0=(pf+pw)./nt;
pe1=tq.*ig(1)*i0.*ua1./(3600*r);
pe2=tq.*ig(2)*i0.*ua2./(3600*r);
pe3=tq.*ig(3)*i0.*ua3./(3600*r);
pe4=tq.*ig(4)*i0.*ua4./(3600*r);
pe=max(pe1);
plot(ua1,pe1,ua2,pe2,ua3,pe3,ua4,pe4,ua,pe0,ua,pe);
title('汽车功率平衡图');
xlabel('ua/(km/h)')
ylabel('pe/kw');
gtext('1'),gtext('2'),gtext('3'),gtext('4'),gtext('(pf+pw)/nt'),gtext('pe');
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