Nghiên cứu xây dựng và mô phỏng mô hình không gian hệ thống treo của ô tô bằng phần mềm AMESim

Bài viết Nghiên cứu xây dựng và mô phỏng mô hình không gian hệ thống treo của ô tô bằng phần mềm AMESim phân tích sơ bộ về ứng xử động lực học của hệ thống treo của ô tô bằng cách sử dụng mô hình được xây dựng trong chương trình mô phỏng của phần mềm AMESim.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG VÀ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH KHƠNG GIAN HỆ THỐNG TREO CỦA Ơ TƠ BẰNG PHẦN MỀM AMESIM Nguyễn Văn Kựu Trường Đại học Thủy lợi, email: nguyenvankuu123@tlu.edu.vn hệ thống treo ô tô, nhà nghiên cứu thường xây dựng mơ hình hóa hệ thống treo từ mơ hình vật lý để mơ tả quy luật tương ứng, ví dụ sử dụng mụ hỡnh ẳ Hỡnh 1, mụ hỡnh ẵ v mơ hình khơng gian Hình [1], [3] GIỚI THIỆU Hệ thống treo tơ có vai trị quan trọng, góp phần nâng cao độ êm dịu an tồn chuyển động tơ Để đánh giá hệ thống treo việc phân tích ứng xử hệ thống treo góp phần khơng nhỏ q trình kiểm định thiết kế đánh giá phù hợp thông số bản, thông số kết cấu điều kiện chuyển động thực tế ô tô đường Hiện phương pháp mô số kết hợp với thực nghiệm ảo sử dụng rộng rãi để nghiên cứu hệ đặc biệt hệ dao động ô tơ Mục tiêu báo phân tích sơ ứng xử động lực học hệ thống treo tơ cách sử dụng mơ hình xây dựng chương trình mơ phần mềm AMESim Hình Mơ hình hóa dạng ¼ hệ thống treo ô tô PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tính tốn, mơ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Khi điều khiển tơ đường, thường khơng hồn tồn êm ái, có tượng bất thường, chấn động rung lắc xảy tương tác bánh xe với đường khơng Các kích thích tác nhân trực tiếp cho việc tạo dao động tơ Những kích thích có ảnh hưởng lớn đến êm dịu chuyển động ô tô tạo không đồng đường xe chạy cộng với sai số không đồng cân bánh xe Thông thường, để nghiên cứu dao động Hình Mơ hình hóa dạng khơng gian hệ thống treo ô tô Trên sở mơ hình hóa xây dựng tiến hành thiết lập hệ phương trình vi phân mơ tả quy luật chuyển động hệ Ví dụ, với mơ hình dạng khơng gian Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 riêng nhiều cấu, máy móc, thiết bị nói chúng khác như: máy bay, tàu thủy, máy xây dựng Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng phần mềm Simcenter AMESim 2020 để mô hệ thống treo dạng không gian hệ thống treo ô tô với sơ đồ khối Hình 4: Hình 2, ta thiết lập phương trình đưa dạng hàm trạng thái sau: M    Z  C  Z   K Z    K t Q  Ct Q (1) Trong đó: Q   q1q2 q3q4 T - ma trận tín hiệu mặt đường;  M   diag  mc mb I I mt1mt mt 3mt  - ma trận thông số xe; T Z    zc zb zt1zt zt zt  - ma trận chuyển vị thẳng đứng góc xoay xe; C  ,  K  - ma trận hệ số độ cứng hệ số giảm chấn Tuy nhiên, để thiết lập giải hệ phương trình vi phân mơ hình khơng gian hệ thống treo có nhiều bậc tự (có thể đến 15 bậc tự do) phải sử dụng cơng cụ mơ toán học để giải phần mềm Matlab Simulink sơ đồ Hình 3, việc cần nhiều thời gian u cầu máy tính phải có cấu hình cao mơ để đạt kết xác cao Hình Sơ đồ khối mơ hình dạng khơng gian hệ thống treo tơ Để thiết lập chạy chương trình, ta tiến hành thiết lập thơng số hệ thống tín hiệu đầu vào, thông số hệ thống treo trước, thông số hệ thống treo sau, thông số động cơ, thông số hệ thống phanh, thông số đường, Hình 5, Hình 6, Hình 7, [2]: Hình Sơ đồ xây dựng mơ hệ thống treo tơ Để giải vấn đề đó, phát triển khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ mô thực nghiệm sử dụng nhiều lĩnh vực nghiên cứu thử nghiệm ô tô, phần mềm AMESim thiết kế sản xuất, công cụ phần mềm nhà sản xuất xây dựng phát triển tiện lợi cho việc tính tốn, mơ hệ thống tơ nói Hình Thiết lập thông số hệ thống phần mềm AMESim Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 Hình Đồ thị mơ tả vận tốc Hình Thiết lập thơng số đường Với thuật tốn xây dựng để mơ dạng tín hiệu bề mặt mặt đường gồm nhiều loại ngẫu nhiên, dạng bậc, hay hàm điều hịa, ta nhanh chóng thiết lập tín hiệu đầu vào cho mơ hình tơ tiếp xúc với đường Hình Hình Đồ thị mô tả chuyển vị KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu trên, tác giả rút số kết luận sau: - Bài báo nghiên cứu ứng dụng phần mềm Amesim để xậy dựng mơ số mơ hình dạng khơng gian hệ thống treo tơ - Chương trình mơ phần mềm AMESim cho phép người sử dụng dễ dàng điều chỉnh thiết lập đặc tính hệ thống treo hay hệ thống khác ô tô cần xét ảnh hưởng tới trình hoạt động xe trình nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Reza N Jazar (2008) Vehicle Dynamics: Theory and Application Springer [2] Amesim 4.2 User Manual (2004) Amagine S.A [3] Shaopu Yang, Liqun Chen, Shaohua Li (2015) Dynamics of Vehicle–Road Coupled System Science Press, Beijing and Springer-Verlag Berlin Heidelberg Hình Xây dựng thiết lập thông số hệ thống treo Kết mô phỏng: sau chạy chương trình, ta thu chuyển vị vận tốc Hình 8, Hình 9: ... bay, tàu thủy, máy xây dựng Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng phần mềm Simcenter AMESim 2020 để mô hệ thống treo dạng không gian hệ thống treo ô tô với sơ đồ khối Hình 4: Hình 2, ta thiết... thơng số hệ thống treo trước, thông số hệ thống treo sau, thông số động cơ, thông số hệ thống phanh, thông số đường, Hình 5, Hình 6, Hình 7, [2]: Hình Sơ đồ xây dựng mơ hệ thống treo ô tô Để giải... triển khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ mô thực nghiệm sử dụng nhiều lĩnh vực nghiên cứu thử nghiệm ô tô, phần mềm AMESim thiết kế sản xuất, công cụ phần mềm nhà sản xuất xây dựng phát triển