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问题1分析与求解论文网
http://www.751com.cn/由于试验台是对汽车的单个前轮进行测试，对于问题1，设其半径为 。对于一般的制动情况，可视汽车处于均速直线运动状态（即平动），设汽车质量为 ，运动速度为 ，则汽车所具有的动能为：
. (1)
在制动过程中，实际上是将汽车的动能分配给各制动轮胎，对轮胎施加制动力才可实现汽车的制动效果的。设汽车分配给单个轮胎的制动能量为 ，该能量即为单个车轮的承受载荷，由题设知该动能 使车轮承受的载荷为 ，即该动能有：
, (2)
其中 表示重力加速度， 表示汽车平动时的运动速度。
由于试验台是用飞轮组及主轴等机构转动时具有的动能 来等效模拟汽车平动时所具有的动能 ，因此对于单个制动轮胎有：
. (3)
我们将该转动动能 称为与轮胎制动时的承受载荷的等效能量，且与此能量相应的转动惯量称为等效的转动惯量（以下简称惯量），记为 。
由等效的转动惯量 与其对应的等效转动动能 的计算公式，有：
. (4)
由题设知路试时轮胎与地面无滑动，故在试验台的模拟试验时车轮转动的角速度 与路试时汽车平动的线速度 与存在如下关系：
, (5)
其中 表示车轮的半径。
联立（1）～（5）式，求解可得：
. (6)
将汽车前轮半径 ，制动时承受的载荷 代入上式，计算得等效的转动惯量为 。
问题2分析与求解
对于问题2，由于飞轮组是同3个外直径1m，内直径0.2m的环形钢制飞轮组成，其厚度分别为0.0392m, 0.0784m, 0.1568m, 钢材密度为7810kg/m3, 故飞轮的质量计算公式为：原文请加辣.文^论,文'网QQ324,9114
, (7)
其中 为钢材的密度， 为飞轮厚度， 为外半径， 为内半径。将以上数据代入计算得三个飞轮的质量分别为：
， ， 论文网
http://www.751com.cn/由环形（圆筒形）绕中心轴转动的惯量计算公式，有：
, (8)
将三个飞轮数据代入上式，可计算得其相应的转动惯量分别为：
， ，
而试验台的基础惯量（ ）加上飞轮组的转动惯量，才构成试验台转动的机械惯量，记为 。则由以上三个飞轮共可组成如下8组机械惯量，有：
表1 飞轮组组成机械惯量方案表
方案 基础惯量
飞轮一 飞轮二 飞轮三 机械惯量
一 10 0 0 0 10
二 10 30.0083 0 0 40.0083
三 10 0 60.0166 0 70.0166
四 10 30.0083 60.0166 0 100.0249
五 10 0 0 120.0332 130.0332
辣 10 30.0083 0 120.0332 160.0415
七 10 0 60.0166 120.0332 190.0498
八 10 30.0083 60.0166 120.0332 220.0581
由问题1的计算结果，等效的转动惯量为 ，而该等效的转动惯量不能由以上机械惯量直接组成，需要由电动机补偿相应的惯量，称之为补偿惯量，记为 。
试验台的等效转动惯量 由机械惯量 和补偿惯量 两部分组成。为了便于后面的理解，设运动方向（转动方向）为负方向，对于不考虑方向的等效转动惯量 和机械惯量 ，与考虑方向的补偿惯量 之间的定量关系，任意时刻由公式（4）确定的等效转动惯量 对应的等效动能 可以分解：
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