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如何分析汽车受力

发布时间:2022-07-19 16:56:15

⑴ 汽车在路上行驶,会受到哪些力

汽车运动的驱动轮受力分析是这样的:汽车牵引力提供轮胎转动力矩,轮胎产生与地面相对向后的运动趋势,从而产生静摩擦力,这个摩擦力是与汽车前进方向一致的.同时由于轮胎和地面的变形以及地面的不平整度,在前进过程中会产生向后摩擦阻力.汽车牵引力(力矩)对于汽车来说是内力,它的作用是提供轮胎与地面的相对运动而产生静摩擦推进力.对于打滑的轮胎就是因为没有静摩擦力,但你不能说汽车没有牵引力矩(因为汽车在牵引力作用下高速空转).
所以准确的说,把汽车当作整体,车轮受到地面的力为两个,静摩擦推进力与滚动摩擦阻力,在匀速运动时这两个力相互平衡(不考虑空气阻力等其他力的情况下).

⑵ 汽车转弯受力分析

汽车在前进过程中转向,会产生两个力:使汽车向前行驶的摩擦力和是汽车转向的外侧摩擦力。

在汽车运动的过程中,汽车受到地面向前的静摩擦以充当牵引力,同时受到滚动摩擦力作为阻力。当汽车匀速运动时,这两个力相等。在汽车转弯的时候,轮胎受到的静摩擦力是指向圆心的偏前方的,向前的与滚动摩擦相等,指向圆心的充当向心力,这里是匀速率的转弯。

汽车拐弯时:

①司机要转动方向盘——力是改变物体运动状态的原因;

②乘客会向拐弯的反方向倾倒——由于乘客具有惯性。

汽车急刹车(减速)时:

①司机踩刹车——力是改变物体运动状态的原因;

②乘客会向车行方向倾倒——惯性;

③司机用较小的力就能刹住车——杠杆原理;

④用力踩刹车——增大压力来增大摩擦;

⑤急刹车时,车轮与地面的摩擦由滚动摩擦变成滑动摩擦。

⑶ 汽车阻力怎样分析

汽车的行驶阻力我们知道汽车要运动,就必须有克服各种阻力的驱动力,也就是说,汽车在行驶中所需要的功率和能量是取决于它的行驶阻力。

因此,我们首先要了解的就是阻力。有些人大概会问了,我们只要给汽车装个大功率的发动机就好了,还用得着管它什么阻力么?如果是这样就会面临几个问题:1、究竟多大功率的发动机才可以呢?没有一个对比参照物,我们如何确定我们需要多大功率呢;2、汽车的设计是先设计了汽车的总成,比如底盘,车体等等的部分之后,才设计和选用发动机的,如果不知道这部汽车将面对的阻力,那么我们根本没办法设计出实用的汽车;3、就算有了非常大功率的发动机(足够可否任何在地面行驶时的阻力),并且已经装上了合适的车体,在使用中也会因为行驶性、油耗,排放,保养,维修等问题而使你无法正常使用它。由此可见,我们要了解汽车的动力性,首先就是要知道我们所遇阻力有哪些

一般,汽车的行驶阻力可以分为稳定行驶阻力和动态行驶阻力。

稳定行驶阻力包括了车轮阻力、空气阻力以及坡度阻力。

1、车轮阻力

我们所说的车轮阻力其实是由轮胎的滚动阻力、路面阻力还有轮胎侧偏引起的阻力所构成。

当汽车在行驶时会使得轮胎变形,而不是一直保持静止时的圆形,而由于轮胎本身的橡胶和内部的空气都具有弹性,因此在轮胎滚动是会使得轮胎反复经历压缩和伸展的过程,由此产生了阻尼功,即变形阻力。经过试验表明,当汽车超过45m/s(162km/h)时轮胎变形阻力就会急剧增加,这不仅要求有更高的动力,对轮胎本身也是极大的考验。而轮胎在路面行驶时,胎面与地面之间存在着纵向和横向的相对局部滑动,还有车轮轴承内部也会有相对运动,因此又会有摩擦阻力产生。由于我们是被空气所包围的,只要是运动的物体就会受到空气阻力的影响。这三种阻力:变形阻力、摩擦阻力还有轮胎空气阻力的总和便是轮胎的滚动阻力了。在40m/s(144km/h)以下的速度范围内,变形阻力占了轮胎的滚动阻力的90%-95%,摩擦阻力占2%-10%,而轮胎空气阻力所占的比率极小。

而路面阻力就是轮胎在各种路面上的滚动阻力,由于各种路面不同,而产生的阻力也不同,在这里就不详细研究了。还有便是轮胎侧偏引起的阻力,这是由于车轮的运动方向与受到的侧向力产生了夹角而产生的。

2、空气阻力

汽车在行驶时,需要挤开周围的空气,汽车前面受气流压力并且形成真空,产生压力差,此外还存在着各层空气之间以及空气与汽车表面的摩擦,再加上冷却发动机、室内通风以及汽车表面外凸零件引起的气流干扰等,就形成了空气阻力。它包括有压差阻力(又称形状阻力),诱导阻力,表明阻力(又称摩擦阻力),内部阻力(又称内循环阻力)以及干扰阻力组成。空气阻力与汽车的形状、汽车的正面投影面积有关,特别时与汽车——空气的相对速度的平方成正比。当汽车高速行驶时,空气阻力的数值将显着增加。我们在汽车指标中经常见得的风阻就是计算空气阻力时的空气阻力系数。这个系数是越小越好。

3、坡度阻力

即汽车上坡时,其总重量沿路面方向的分力形成的阻力。

在动态行驶阻力方面,主要就是惯性力了,它包括平移质量引起的惯性力,也包括旋转质量引起的惯性力矩。

现在我们知道,汽车要能够运动起来就必须克服以上所介绍的总阻力,当阻力增加时,汽车的驱动力也必须跟着增加,与阻力达到一定范围内的平衡,我们知道,驱动力的最大值取决于发动机最大的转矩和传动系的传动比,但实际发出的驱动力还受到轮胎与路面之间的附着性能(即包括各种条件的路面情况)的限制。汽车只有在这些综合条件的限制中与各个因素达到平衡,才能够顺利的运动起来,成为我们所需要的工具。

以上我们已经基本了解了汽车行驶的一些基本原理。在以后的专题中,我们将深入汽车的结构,真正开始了解汽车。

⑷ 汽车在行驶中具体的受力点有哪些

汽车的使用性能是指汽车能使用各种使用条件而发挥最大工作效率的能力。主要有以下几个方面:

汽车的动力性、汽车的燃料经济性、汽车的制动性、汽车的操纵稳定性、汽车的通过性、汽车的行驶平顺性。

汽车的驱动力

汽车发动机产生的转矩,经传动系统传至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩Tt车轮对地面产生圆周力F0,而地面对车轮的反作用力Ft即为驱动汽车的外力,此外力就称为汽车的驱动力。


汽车的驱动与附着条件

⑸ 行驶的汽车受力分析

朋友,首先我不知道你以哪个对象作为受力分析对象.也许你有两种可能性:一.把汽车当成一个质点,那么分析起来简单,只受到牵引力和摩擦力,牵引力向前,摩擦力向后.二.一般人的迷惑就在于分析车轮的受力分析时会产生迷惑.你一定要记住是受力分析,真正理解什么是受力这两个字.驱动轮受力分析:驱动轮在产生一个顺时针方向转动的动力,当他作用到地面时:会给地面一个向后的力,可以从作用力反作用力方向考虑,必然地面会给他一个向前的动力,而地面只能提供摩擦力,所以此摩擦力必用前进的动力,想想为什么雪天打滑时车子不能前进了,就是因为摩擦力小了.不能让车前进.然后考虑从动轮.从动轮正常行走时,不像主动轮那样,由发动机通过齿轮传动,会主动的顺时针转的.那它为什么也顺时针转呢,可以想象,当车行走时,谁给它一个顺时针传的动力呢,那只能是通过地面摩擦力向后,所以车轮也是顺时针转的.总体来看:就是驱动轮和从动轮都只受摩擦力作用.且驱动轮方向向前,从动轮向后.

⑹ 汽车在水平面上做匀速圆周运动,对汽车进行受力分析

汽车在运动中,受与前进方向相反的滑动摩擦力f=umg。

又做匀速圆周运动,所以要有与运动方向成90 度的指向圆心方向的充当向心力静摩擦力。

f=mV^2/r=mω^2r=mr(2π/T)^2=mω^2v。

计算公式

1、v(线速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn (S代表弧长,t代表时间,r代表半径,n代表转速)。

2、ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn (θ表示角度或者弧度)。

3、T(周期)=2πr/v=2π/ω=1/n。

4、n(转速)=1/T=v/2πr=ω/2π。

5、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2n^2。

6、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2。

⑺ 汽车做圆周运动时的受力分析

汽车在运动中,受与前进方向相反的滑动摩擦力f=umg.
又做匀速圆周运动,所以要有与运动方向成90 度的指向圆心方向的充当向心力静摩擦力f=mV^2/r=mω^2r=mr(2π/T)^2=mω^2v.

⑻ 如何分析汽车在行驶过程中的力如果地面给车的摩擦力是动力,那么车在没有动力时停下是因为受了地面的摩擦

这个。。。涉及到力矩了,话说我那时候高中物理是没引入力矩这个概念的。。。动力:是因为发动机的输出力矩经传动系传至车轮,车轮将力矩转变成力,向后推地面,显然是不可能把地面推到后面去的,但是地面的反作用力却把车向前推了,汽车的直接动力即为地面切向反作用力。车在没动力时自动停下来,是因为传动系的机械摩擦和滚动阻力,嗯。。。这个。。。。关于上述两个力,传动系的摩擦,其实最终反应到轮胎上,也确实是地面的摩擦力,即车要向前,但是传动系摩擦,阻碍车向前,也是靠地面切向反作用力(方向向后)阻碍车辆前进,然后这个滚动阻力,严格来说应该不叫滚动阻力,应该叫滚动摩擦阻力。因为汽车理论里给滚动阻力的定义是滚动阻力偶矩产生的阻止汽车向前运动的力,而滚动阻力偶矩是由轮胎的迟滞损失引起的,而迟滞损失又是因为轮胎接地面前部压缩,这个压缩只有在有驱动力时才明显,无动力滑行的时候基本上没有什么形变,也就不存在此处定义的滚动阻力,但是圆柱体滚动确实存在一个摩擦阻力,这个阻力即为滚动摩擦阻力,但是这个东西又是咋产生的呢,似乎学术界还没有统一定论,关于摩擦的机理都还存在诸多学说呢
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