已知在ss3型电力机车中,P=138t,G=3000t,换算制动率=0.28,滚动轴承车,初速度=80千米每小时,中磷闸瓦,如何在matlab中用代码应用垂直线法绘制列车单位合力曲线?
时间: 2023-12-14 13:39:15 浏览: 156
首先,需要根据已知数据计算出列车的单位合力曲线的数据点。以下是计算过程:
1. 计算列车质量M:M = P + G = 138t + 3000t = 3138t
2. 计算制动力F:F = Mg * μ = M * g * μ = 3138000 * 9.81 * 0.28 = 8.667 * 10^7 N
其中,g为重力加速度,取9.81 m/s^2;μ为换算制动率。
3. 计算列车运动学方程:v = u + at,其中u为初速度,a为加速度,t为时间。
由于垂直线法绘制的是列车单位合力曲线,即列车受到的合力与速度的关系,因此可以将上述方程改写为F = Ma,即F与a的关系。
根据牛顿第二定律,F = Ma,可得a = F/M
4. 计算速度v:v = u + at
由于初速度为80千米每小时,需要将其转换为米每秒:u = 80 * 1000 / 3600 = 22.22 m/s
根据上述公式,可以计算出不同速度下列车的加速度和合力。
5. 绘制单位合力曲线
根据上述计算结果,可以得到不同速度下列车的合力,然后用Matlab绘制单位合力曲线。
以下是Matlab代码:
```matlab
% 列车质量
M = 3138e3; % kg
% 制动力
mu = 0.28;
g = 9.81; % m/s^2
F = M * g * mu; % N
% 初速度
u = 80 * 1000 / 3600; % m/s
% 时间间隔
t = 0:0.1:120; % s
% 计算加速度
a = F / M; % m/s^2
% 计算速度
v = u + a * t;
% 计算合力
F_unit = F ./ (M * v);
% 绘制单位合力曲线
plot(v, F_unit);
xlabel('速度(m/s)');
ylabel('单位合力(N/kg)');
```
运行以上代码,即可绘制出列车的单位合力曲线。
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