1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car

92 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Xây Dựng Và Mô Phỏng Hệ Thống Treo Bằng Phần Mềm Adams Car
Tác giả Tô Anh Cường
Người hướng dẫn Th.S. Phạm Thế Minh
Trường học Đại học Giao thông vận tải
Chuyên ngành Cơ Điện Tử
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Định dạng
Số trang 92
Dung lượng 2,94 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ (5)
    • 1.1 Công dụng, yêu cầu kĩ thuật và phân loại (5)
      • 1.1.1 Công dụng (5)
      • 1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống treo (6)
      • 1.1.3 Phân loại (7)
    • 1.2 Cấu tạo hệ thống treo (11)
      • 1.2.1 Bộ phận đàn hồi (12)
        • 1.2.2.1 Chức năng của bộ phận đàn hồi (0)
        • 1.2.3.2 Cấu tạo bộ phận đàn hồi (0)
      • 1.2.2 Bộ phận giảm chấn (20)
      • 1.2.3 Chức năng giảm chấn (0)
      • 1.2.4 Yêu cầu của giảm chấn (0)
      • 1.2.3 Bộ phận ổn định và thanh dẫn hướng (27)
  • CHƯƠNG II: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO (29)
    • 2.1 Mô hình không gian cả xe (29)
    • 2.2 Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt phẳng dọc (32)
    • 2.3 Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt phẳng ngang (37)
    • 2.4 Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt phẳng ngang (0)
    • 2.5 Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho toàn bộ xe trong không gian… (0)
  • CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO BẰNG PHẦN MỀM ADAMS/CAR (50)
    • 3.1 Giới thiệu chung về phần mềm Adams/car (50)
    • 3.2 Xây dựng một hệ thống treo từ thư viện của chương trình và chạy mô phỏng hệ thống treo (53)
      • 3.2.1 Tạo một Front Suspension Subsystem (54)
      • 3.2.2 Xây dựng một Suspension Assembly (56)
      • 3.2.3 Lựa chọn các chương trình phân tích (58)
      • 3.2.4 Chạy mô phỏng hệ thống và in kết quả dưới dạng đồ thị các tham số của hệ thống (62)
    • 3.3 Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi thông số cho hệ thống treo… (0)
      • 3.3.1 Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi độ cứng của bộ phận đàn hồi (0)
      • 3.3.2 Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi hệ số giảm chấn của bộ phận giảm chấn (0)
  • KẾT LUẬN (86)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (88)
  • PHỤ LỤC (90)

Nội dung

TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ

Công dụng, yêu cầu kĩ thuật và phân loại

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô với hệ thống truyền động

Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo là giảm các va đập sinh ra trong quá trình chuyển động và làm cho ô tô chuyển động êm dịu khi gặp phải mặt đường gồ ghề không bằng phẳng.

 Hệ thống treo có nhiệm vụ truyền lực và momen giữa bánh xe và khung xe: Bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng xe, phản lực từ đường), lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực đẩy với khung vỏ), lực ngang (lực ly tâm, lực gió bên hoặc phản lực ngang, ), momen chủ động hoặc momen phanh.

 Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng với vỏ xe hoặc khung xe Hạn chế những chuyển động không mong muốn khác của bánh xe như: chuyển động lắc ngang hay lắc dọc của bánh xe.

 Những bộ phận của hệ thống treo làm nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt những dao động, rung động, va đập từ mặt đường truyền lên đảm bảo tính êm dịu trong chuyển động của xe.

1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống treo

Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng với khung xe hoặc vỏ xe , theo yêu cầu dao động êm ái hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc ) Vì vậy hệ thống treo phải có những yêu cầu cơ bản sau :

 Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe như chạy trên nền đường tốt hoặc xe có khả năng chạy trên mọi địa hình khác nhau.

 Bánh xe có chuyển động không mong muốn hạn chế.

 Không gây tải trọng lớn tại các mối liên kết khung và vỏ.

 Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính của hệ thống treo, làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe

 Ngoài các yêu cầu nêu trên, hệ thống treo phải đảm bảo các yêu cầu đặc biệt sau đây:

 Có tần số dao động riêng của vỏ thích hợp, tần số dao động này được xác định bằng độ võng tĩnh (ft).

 Có độ võng động (fđ) đủ để cho không sinh ra va đập lên các ụ đỡ cao su.

 Có độ dập tắt dao động của vỏ và bánh xe thích hợp

 Khi quay vòng hoặc phanh thì ôtô không bị nghiêng trục đứng của bánh xe dẫn hướng không đổi.

 Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục đứng của bánh xe dẫn hướng không đổi

 Đảm bảo cho sự tương ứng giữa động học các bánh xe và động học của truyền động lái.

Có rất nhiều cách phân loại hệ thống treo trên ô tô Dựa vào những căn cứ khác nhau ta có thể phân loại hệ thống treo trên ô tô thành các loại cơ bản sau:

Dựa vào bộ phận dẫn hướng chia thành:

 Hệ thống treo phụ thuộc:

- Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá;

- Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc;

- Hệ thống treo phụ thuộc loại đàn hồi khí nén.

Hình 1.1: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc cầu sau Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:

- Khối lượng phần không được treo là rất lớn, đặc biệt ở trên cầu chủ động. Khi ôtô di chuyển trên những con đường không bằng phẳng, tải trọng sinh ra sẽ gây nên va đập mạnh giữa phần không được treo với phần được treo, sẽ làm giảm độ êm dịu trong khi chuyển động Mặt khác bánh xe va đập mạnh trên nền đường làm xấu đi sự tiếp xúc các bánh xe với mặt đường.

- Khoảng không gian phía dưới sàn ôtô phải lớn để đủ bảo đảm cho dầm cầu thay đổi vị trí, cho nên chiều cao trọng tâm của ôtô sẽ lớn và sẽ làm giảm đi thể tích chứa hàng hóa sau ôtô.

- Sự nối cứng giữa hai bánh xe nhờ vào dầm cầu liền gây nên các trạng thái điển hình về động học Nếu bố trí hệ thống treo này cho cầu trước dẫn hướng sẽ làm xấu đi tính ổn định trong khi chuyển động trên đường không bằng phẳng. Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc:

- Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định, do vậy độ mòn lốp xe ít.

- Khi chịu lực bên (ly tâm, đường ngang, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng làm hạn chế hiện tượng trượt bên của bánh xe.

- Công nghệ chế tạo đơn giản, số lượng các chi tiết ít, dễ tháo lắp và sửa chữa và bảo dưỡng, giá thành thấp.

 Hệ thống treo độc lập:

- Hệ thống treo hai đòn ngang;

- Hệ thống treo đòn dọc;

- Hệ thống treo đòn chéo.

Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống treo độc lập cầu trước Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:

- Khối lượng phần không được treo là nhỏ, đặc tính bám đường của bánh xe là tốt, vì vậy sẽ êm dịu trong khi di chuyển và có tính ổn định tốt.

- Nhiều kiểu ô tô được trang bị thanh ổn định để giảm sự lắc ngang khi ô tô chuyển động quay vòng, cải thiện được tính ổn định và các tính năng khác.

- Do không có sự nối cứng giữa bánh xe phía trái phải nên có thể hạ thấp sàn ô tô và vị trí lắp động cơ, do đó có thể hạ thấp được trọng tâm của ô tô.

- Các lò xo trong hệ thống treo độc lập chỉ làm nhiệm vụ đỡ thân ô tô mà không có tác dụng định vị các bánh xe (đó là chức năng của các thanh liên kết), do đó có thể sử dụng lò xo mềm hơn.

Nhược điểm của hệ thống treo độc lập:

- Do hai bánh xe liên kết với nhau là liên kết mềm nên trong quá trình chuyển động vết bánh xe thay đổi và xảy ra sự trượt bên;

- Số chi tiết là khá nhiều so với hệ thống treo phụ thuộc nên khó khăn trong chế tạo và giá thành chế tạo tăng;

- Khoảng cách các xe và vị trí đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch chuyển lên xuống của bánh xe;

- Kết cấu của hệ thống treo phức tạp hơn.

Dựa theo bộ phận đàn hồi ta có thể chia ra:

- Treo có nhíp thanh xoán;

Dựa vào phương pháp dập tắt dao động (giảm chấn) ta chia ra:

- Giảm chấn thủy lực: có loại tác động một chiều và hai chiều;

- Giảm chấn ma sát cơ: có thể là ma sát trong bộ phận đàn hồi hoặc trong bộ phận dẫn hướng.

Dựa vào phương pháp điều khiển ta có thể chia ra:

- Hệ thống treo bị động (không có điều khiển) – passive suspension;

- Hệ thống treo chủ động (có điều khiển được) – active suspension;

- Hệ thống treo bán chủ động (sự kết hợp của hai loại trên) – semi active suspension.

Cấu tạo hệ thống treo

Hình 1.3: Cấu tạo chung hệ thống treo

Trong ôtô thông thường sử dụng chủ yếu hai hệ thống treo phụ thuộc và độc lập, hầu hết ở các hệ thống treo phụ thuộc đầu trước nhíp nối với khung bằng khớp cố định, nhíp đặt dọc thường làm bộ phận dẫn hướng truyền lực đẩy hoặc lực phanh lên khung Hệ thống treo phụ thuộc được sử dụng rộng rãi ở các ôtô vận tải, hành khách và một số ôtô du lịch Còn hệ thống treo độc lập sử dụng khá nhiều ở ôtô du lịch và một số loạ ôtô vận tải đời mới. Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc là đơn giản về kết cấu, trong khi đó vẫn đảm bảo được yêu cầu êm dịu cần thiết của ôtô nhất là những ôtô có tốc độ chuyển động không lớn Còn hệ thống treo độc lập có ưu điểm chủ yếu là tăng được khá nhiều tính êm dịu của ôtô khi chuyển động ở các điều kiện đường xá khác nhau, nhưng nó có kết cấu phức tạp nên gía thành cao nó được áp dụng cho các loại xe có vận tốc lớn, hiện đại Ở hệ treo phụ thuộc các bánh xe đặt trên dầm liền bộ phận giảm chấn và đàn hồi đặt giữa thung xe và dầm cầu liền Qua cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc sự dịch chuyển của một bên bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đó của bánh xe bên kia nên chúng phụ thuộc lẫn nhau. Ở trên hệ thống treo độc lập các bánh xe gắn (độc lập) với khung vỏ thông qua các đòn, bộ phận giảm chấn, đàn hồi Các bánh xe độc lập dịch chuyển tương đối với khung vỏ Trong thực tế chuyển động của xe, điều này chỉ đúng khi ta coi thùng và vỏ xe đứng yên

Tuy nhiên dù là hệ thống treo nao đi nữa thì cũng bao gồm có 3 bộ phận chính dưới đây:

- Bộ phận ổn định và thanh dẫn hướng.

1.2.1.1 Chức năng của bộ phận đàn hồi

 Với công dụng để truyền chủ yếu các lực thẳng đứng và để giảm tải trọng động khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng, cũng như để đảm bảo độ êm dịu chuyển động cần thiết

 Tạo ra các đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.

 Ở bộ phận đàn hồi có thể dùng loại nhíp, lò xo, thanh xoắn, cao su, loại hơi thuỷ lực va liên hợp.

1.2.1.2 Cấu tạo bộ phận đàn hồi

Phần tử đàn hồi trong hệ thống treo được chế tạo có thể từ kim loại như lò xo nhíp, lò xo trụ, thanh xoắn Hoặc có thể từ cao su, sử dụng khí nén, thủy lực,

Nhíp lá Được sử dụng rộng rãi ở các ôtô có dầm cầu không cắt Kết cấu của nhíp gồm nhiều lá nhíp hợp lại Các lá nhíp được nối với nhau bởi bu lông trung tâm, lá nhíp có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo chiều dọc, do đó khi nhíp biến dạng sẽ sinh ra sự ma sát làm giảm các dao động khi ôtô chuyển động Trong trường hợp tải trọng tác dụng lên cầu có thể thay đổi đột ngột như cầu sau của ôtô tải, người ta bố trí nhíp đôi gồm một nhíp chính và một nhíp phụ Nhíp phụ có thể đặt trên hoặc dưới nhíp chính tuỳ thuộc vào vị trí giữa cầu và khung, kích thước của nhíp và biến dạng yêu cầu của nhíp Có hai loại nhíp đơn và nhíp kép

Nhíp đơn bao gồm những lá nhíp có chiều dài khác nhau ghép lại, để tránh xê dịch giữa các lá nhíp người ta dùng bu lông giữa và 4 đai nhíp để cố định những lá nhíp.

Hình 1.4: Nhíp đơn (Nguồn http://images.gdc.vn)

1 Đinh tán; 2 Chốt nhíp; 3 Bu lông tai nhíp; 4 Lá nhíp số 1; 5 Lá nhíp số 2; 6 Sát xi; 7 Lá nhíp số 3; 8 Quang treo; 9 Bu lông quang nhíp; 10 Đệm cầu; 11 Ụ hạn chế; 12 Bu lông treo giảm chấn; 13 Giảm chấn; 14 Quang treo; 15 Bích che tai nhíp; 16 Đinh tán.

Nhíp kép được chế tạo bằng cách ghép hai tấm nhíp có chiều dài khác nhau lại với nhau, trong suốt quá trình hoạt động lò xo nhíp bị nén lại và hấp thụ dao động của mặt đường, lò xo nhíp có thể bị uốn cong và bị trượt trong quá trình hoạt động.

Hình 1.5: Nhíp kép ( http://images.gdc.vn)

1 Sát xi; 2 Giá đỡ nhíp bên trái; 3 Bu lông; 4 Nhíp chính lắp ghép; 5 Giá đỡ nhíp phụ; 6 Quang nhíp chính; 7 Lá nhíp chính của nhíp phụ; 8 Lá nhíp thứ hai của nhíp chính; 9 Lá nhíp phụ số 5; 10 Lá nhíp phụ số 6; 11 Bu lông quang nhíp; 12 Vỏ cầu; 13 Bán trục; 14 Đệm vênh; 15 Tấm đệm nhíp; 16 Bu lông quang nhíp; 17 Quang nhíp phụ; 18 Đinh tán; 19 Giá đỡ nhíp chính bên phải;

20 Đinh tán; 21 Tai nhíp; 22 Bạc chốt nhíp; 23 Chốt nhíp; 24 Vú mỡ; 25 Bu lông giữ các nhíp phụ; 26 Bu lông giữ các nhíp chính; 27 Bạc của bu lông quang nhíp; 28 Vít.

Nhíp lá có những ưu điểm đó là độ cứng lớn, có thể làm thay nhiệm vụ cho cả giảm chấn và thanh dẫn hướng, đặc tính đàn hồi của nhíp lá là tuyến tính, đường đặc tính ít thay đổi dưới tác dụng của trọng lực Tuy nhiên nhíp lá cũng có một số nhược điểm đó là kích thước cồng kềnh, tốn kim loại, độ cứng lớn nên không tạo được độ êm dịu cao.

Lò xo trụ được sử dụng rộng rãi trên ô tô con và xe tải hạng nhẹ Đòi hỏi sự êm dịu cao khi chuyển động Độ cứng của lò xo trụ được quyết định bởi chất liệu, đường kính và chiều dài của dây kim loại chế tạo lò xo Đường kính dây thép càng lớn thì độ cứng lò xo càng cao ngược lại chiều dài dây càng lớn thì độ cứng lò xo càng thấp, tính đàn hồi của lò xo càng cao

Lò xo trụ áp dụng đối với hệ treo độc lập Lò xo trụ trong hệ thống treo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi mà không làm nhiệm vụ đẩy hoặc nhiệm vụ hướng bánh xe.

Hình 1.6: Lò xo trụ (http://t1.gstatic.com) Ưu điểm:

 Kết cấu đơn giản, có tuổi thọ cao hơn nhíp lá do không có ma sát khi làm việc, ít phải bảo dưỡng sửa chữa.

 Đường đặc tính đàn hồi là phi tuyến.

Không có khả năng giảm chấn và dẫn hướng do vậy bố trí hệ thống treo phức tạp hơn dùng nhíp lá.

Lò xo khí được sử dụng rộng rãi trên xe khách, xe tải hạng nhẹ cũng như hạng nặng Lò xo khí nén là một xi lanh chứa khí nén bằng cao su, piston được gắn lên thanh ngang phía dưới và chuyển dịch lên xuống cùng với thanh ngang đó Chính khí nén trong xi lanh cao su đã tạo ra khả năng đàn hồi của lò xo Nếu tải trọng của xe thay đổi một van điều chỉnh lượng khí trong xi lanh được mở để cung cấp hoặc xả bớt khí trong xi lanh.

Hình 1.7: Hệ thống treo sử dụng lò xo khí

Kết cấu của lò xo khí nén có thể là: lò xo có dạng ống hình sóng (tròn) hoặc ô van, loại lò xo hình trụ ống làm bằng sợi vải tổng hợp và loại liên hợp.

Hình 1.8: Lò xo khí nén dạng sóng 1.Nắp trên; 2.Vòng kim loại; 3.Vỏ;4.Vấu cao su; 5.Nắp dưới.

Bộ phận quan trọng nhất của lò xo có dạng ống hình sóng có vỏ là cao su đàn hồi 3 hình gợn sóng liên kết trên cốt vải tổng hợp (ni lông hoặc captôn) Nó được phân luồng nhờ vòng kim loại 2.

XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO

Mô hình không gian cả xe

Ô tô là một hệ cơ học, bao gồm nhiều khối lượng như: thân vỏ, bánh xe, trục, động cơ, hệ thống truyền lực, Giữa chúng có mối liên hệ rất phức tạp với nhau thông qua các phần tử đàn hồi và giảm chấn khối lượng của ô tô được chia thành khối lượng được treo và khối lượng không được treo.

Số bậc tự do của mỗi khối lượng là số toạ độ đủ để xác định vị trí của nó ở từng thời điểm trong không gian.

Tuỳ từng mục đích nghiên cứu có thể xây dựng mô hình dao động trong mặt phẳng dọc, mặt phẳng ngang Trong mặt phẳng dọc, dao động thẳng đứng và quay của khối lượng được treo ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động Trong mặt phẳng ngang, dao động của chúng ảnh hưởng đến tính dẫn hướng và độ ổn định chuyển động của ô tô Các kết quả nghiên cứu cho thấy, ô tô có phân bố khối lượng đối xứng qua mặt phẳng dọc thì dao động trong mặt phẳng dọc, mặt phẳng ngang độc lập với nhau

Mô hình dao động ô tô được xây dựng phải thoả mãn yêu cầu sát với thực tế, đơn giản, thuân tiện trong tính toán và kết quả thu được chính xác nhất.

Mục đích của việc xây dựng mô hình hệ thống treo:

 Hiểu thêm cách xây dựng mô hình hệ thống treo của phần mềm.

 Xác định các tham số đầu ra cần thiết theo phương trình, từ đó đánh giá mức độ chính xác của phần mềm khi mô phỏng hệ thống treo.

Nghiên cứu dao động ô tô thường được tiến hành như sau:

 Thay thế ô tô bằng hệ dao động tương đương (mô hình vật lý) phù hợp quan điểm và mục đích nghiên cứu.

 Thiết lập phương trình chuyển động (mô hình toán học) của hệ. Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

 Khảo sát mô hình toán học trên miền thời gian và miền tần số Xác định các thông số “ra”, khi thay đổi các thông số “vào” và các thông số kết cấu.

 Thí nghiệm kiểm chứng độ chính xác của phương pháp tính.

Mô vật lý trong không gian cho toàn xe

Hình 2.1: Mô hình không gian hệ thống treo xe cầu trước và sau độc lập Thông số chủ yếu của hệ thống k1, k2,k3,k4: độ cứng của các phần tử đàn hồi. c1, c2,c3,c4: hệ số cản giảm chấn của các giảm chấn thủy lực. c11 ,cl2,c11 ,cl2: hệ số cản của các lốp (thông thường thì hệ số giảm chấn của các lốp bằng không ). k11 ,kl2,k11 ,kl2: độ cứng của các lốp. a: khoảng cánh từ trục trước tới trọng tâm. b: khoảng cách từ trục sau tới trọng tâm.

21t: khoảng cách tâm hai lốp trước.

2ls: khoảng cách tâm hai lốp sau.

M: Khối lượng được treo của thân xe. m1,m2,m3,m4: khối lượng không được treo tương ứng các lốp 1,2,3,4. Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Ju,Jv: là mô mem quán tính quay quanh các trục 0u và 0v.

Trong đó k1, k2, c1, c2, cl1, cl2, k11, kl2 thuộc hệ thống treo trước và k3, k4, c3, c4, cl3 ,cl4, c13, cl4 là thuộc hệ thống treo sau.

Khi thiết lập mô hình dao động ô tô cần một số giả thiết Những giả thiết này nhằm làm cho quá trình nghiên cứu, tính toán đơn giản hơn, song không làm mất đi tính tổng quát của bài toán, đảm bảo độ chính xác cần thiết Các giả thiết căn bản khi xây dựng mô hình như sau:

 Khối lượng ô tô phân bố đối xứng qua mặt phẳng dọc;

 Phần khối lượng được treo coi như cứng tuyệt đối có khối lượng là M và mô men quán tính khối lượng phần treo đối với trục ngang đi qua trọng tâm phần treo Ju mô men quán tính với trục dọc đi qua trọng tâm Jv;

 Phần khối lượng không được treo được coi là cứng tuyệt đối có khối lượng tương ứng là m1, m2,m3, m4 và mô men quán tính với các trục bằng không.

 Bỏ qua các nguồn kích thích dao động khác trên xe, coi lực kích thích từ mặt đường là nguồn kích thích dao động duy nhất;

 Mặt đường được coi là cứng tuyệt đối;

 Tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường là tiếp xúc điểm, trong các mô hình phi tuyến cho phép bánh xe tách khỏi mặt đường.

Chọn hệ trục tọa độ

 Hệ trục tọa độ cố định:

Gốc tọa độ trùng với hình chiếu của trọng tâm khối lượng được treo xuống nền đường, các trục tọa độ x dọc theo thân xe và trục z vuông góc với nền đường.

 Hệ tọa độ suy rộng:

Hệ tọa độ có gốc tại trọng tâm của các khối lượng trong hệ. Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt phẳng dọc

Hình 2.2: Mô hình vật lý hệ thống treo độc lập trong mặt phẳng dọc

M: khối lượng được treo; m1,m4: khối lượng không được treo;

Jv: mô men quán tính với trục 0v; z ,φv: tọa độ suy rộng cảu khối lượng được treo M; z1,z4: tọa độ suy rộng của các khối lượng không được treo m1,m4; a,b: khoảng cách từ tâm xe tới tâm hai lốp 1 và 4.

Sơ đồ phân tích lực:

Hình 2.3: Sơ đồ phân tích lực cho hệ thống treo độc lập trong mặt phẳng dọc Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo Áp dụng nguyên lý Dalambe ta có :

F1: lực tác dụng tư khối lượng không được treo m1 lên khối lượng được treo M và ngược lại thông qua lò xo k1 và giảm chấn c1.

F2: lực tác dụng tư khối lượng không được treo m4 lên khối lượng được treo M và ngược lại thông qua lò xo k4 và giảm chấn c4.

F3: lực tác dụng từ mặt đường lên khối lượng không được treo m1 thông qua lò xo k1 và giảm chấn c1.

F4: lực tác dụng từ mặt đường lên khối lượng không được treo m4 thông qua lò xo k4 và giảm chấn c4. Áp dụng định luật 2 Newton với từng khối ta có các phương trình cân bằng lực:

Với khối lượng được treo M ta có hai phương trinh là phương trình tịnh tiến và quay:

Phương trình chuyển động tịnh tiến:

Phương trình chuyển động quay: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Với khối lượng không được treo m 1 :

Với khối lượng không được treo m 4 :

Thành lập hệ phương trình gồm 4 phương trình (2.1),(2.2),(2.3),(2.4) có dạng:

Viết lại hệ phương trình (2.5) dưới dạng ma trận:

  M   q    C q      K     q  F (2.6) Đây chính là phương trình vi phân chuyển động của hệ thống treo độc lập trong mặt phẳng dọc

  q là véc tơ tọa độ suy rộng: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

 M  là ma trận quán tính có dạng là ma trận đường chéo:

  C là ma trận cản nhớt có dạng đối xứng qua đường chéo chính:

  K là ma trận độ cứng có dạng đối xứng qua đường chéo chính:

  F là véc tơ lực kích thích mặt đường trong mặt phẳng dọc:

  Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Giả sử biên dạng mặt đường có dạng hình sin, trong đó độ lệch pha giữa hai bên xe băng không thì ta có:

Với v là vận tốc chuyển động tịnh tiến của xe.

Từ phương trình (5) nhân cả hai vế cho ngịch đảo của ma trận quán tín:

  0 là ma trận vuông cỡ 4x4 có các phần tử đều bằng 0.

  I là ma trận đơn vị cỡ 4x4.

 M   1 là ma trận nghịch đảo của ma trận quán tính  M  Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Thì phương trình (7) sẽ có dạng là:

    x x x x A x Đây chính là phương trình trạng thái của hệ thống treo trong mặt phẳng dọc.

Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt phẳng ngang

Mô hình vật lý cho hệ thống treo trong mặt phẳng ngang: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Hình 2.4: Mô hình vật lý cho hệ thống treo trong mặt phẳng ngang

Mô hình phân tích lực :

Hình 2.5: Mô hình phân tích lực cho hệ thống treo trong mặt phẳng ngang

Về cơ bản phương pháp xây dựng mô hình này hoàn toàn giống xây dựng mô hình cho một phần hai xe theo mặt phẳng dọc xe, áp dụng kết quả trên cho trường hợp xây dựng mô hình xe trong mặt phẳng ngang.

Phương trình vi phân chuyển động của hệ thống treo theo mặt phẳng ngang:

Phương trạng thái của hệ thống treo theo mặt phẳng ngang: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

  q là véc tơ tọa độ suy rộng:

 M  là ma trận quán tính có dạng là ma trận đường chéo:

  C là ma trận cản nhớt có dạng đối xứng qua đường chéo chính:

  K là ma trận độ cứng có dạng đối xứng qua đường chéo chính:

  F là véc tơ lực kích thích mặt đường trong mặt phẳng dọc: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

2.4 Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho toàn bộ xe trong không gian

Mô hình vật lý cho toàn xe:

Hình 2.6: Mô hình vật lý cho hệ thống treo toàn xe

Trong đó: z, φu, φv là tọa độ suy rộng của khối lượng được treo M. z1, z2, z3, z4 là tọa độ suy rộng của các khối lượng không được treo.

M, Ju, Jv là khối lượng, mô men quán tính với trục 0u, 0v của khối lượng được treo. m1, m2,m3, m4 là các khối lượng không được treo. k1, k2, k3, k4 là độ cứng của các lò xo hệ thống treo. Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo c1, c2, c3, c4 là hệ số giảm chấn của các giảm chấn hệ thống treo. kl1, kl2, kl3, kl4 độ cứng của các lốp. cl1, cl2, cl3, cl4 hệ số giảm chấn của các lốp. y1, y2, y3, y4 là biên dạng mặt đường tại các lốp.

2lt là khoảng cách hai lốp của hệ thống treo trước.

2lt là khoảng cách hai lốp của hệ thống treo sau.

Mô hình phân tích lực:

Hình 2.7: Sơ đồ phân tích lực cho hệ thống treo toàn xe Áp dụng nguyên lý Dalambe ta có trị số các lực như sau: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

F1: lực tác dụng từ khối lượng không được treo m1 lên khối lượng được treo M và ngược lại.

F2: lực tác dụng từ khối lượng không được treo m2 lên khối lượng được treo M và ngược lại.

F3: lực tác dụng từ khối lượng không được treo m3 lên khối lượng được treo M và ngược lại.

F4: lực tác dụng từ khối lượng không được treo m4 lên khối lượng được treo M và ngược lại.

F5: lực tác dụng từ mặt đường lên khối lượng không được treo m1.

F6: lực tác dụng từ mặt đường lên khối lượng không được treo m2.

F7: lực tác dụng từ mặt đường lên khối lượng không được treo m3.

F8: lực tác dụng từ mặt đường lên khối lượng không được treo m4. Áp dụng định luật 2 Newton cho các khối lượng được treo và không được treo. Với khối lượng được treo M ta xét 3 phương trình là tịnh tiến theo 0z, quay quanh 0u và 0v:

Phương trình tịnh tiến theo 0z: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

( ) ( ) v t t s s u v t t s s u v k a k a k b k b z k az k az k bz k bz k a k a k ab k ab k al k al k bl k bl c a c a c b c b z c a z c a z c b z c b z c a c a c ab c ab c al c al c bl c bl

J k l k l k l k l z k l z k l z k l z k l z k al k al k bl k bl k l k l k l k l c l c l c l c l z c l z c l z c l z c l z c al c al c bl c bl c

 l t 2  c l 2 t 2  c l 3 s 2  c l 4 s 2 )  u  0 (2.14) Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Phương trình tịnh chuyển động tịnh tiến của khối lượng không được treo m 1 theo 0z:

Phương trình tịnh chuyển động tịnh tiến của khối lượng không được treo m 2 theo 0z :

Phương trình tịnh chuyển động tịnh tiến của khối lượng không được treo m 3 theo 0z:

Phương trình tịnh chuyển động tịnh tiến của khối lượng không được treo m 4 theo 0z:

Từ các phương trình (2.12) tới (2.18) ta thành lập hệ phương trình: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

                 v t t s s u v t t s s u k a k a k b k b z k az k az k bz k bz k a k a k ab k ab k al k al k bl k bl c a c a c b c b z c a z c a z c b z c b z c a c a c ab c ab c al c al c bl c bl

J u u k l k l k l k l z k l z k l z k l z k l z k al k al k bl k bl k l k l k l k l c l c l c l c l z c l z c l z c l z c l z c al c al c bl c bl c l

Ta viết lại hệ phương trình (2.19) dưới dạng ma trận :

 M    q    C   q    K     q  F (2.20) Đây chính là phương trình vi phân chuyển động của hệ thống treo độc lập trong trên toàn xe.

  q là véc tơ tọa độ suy rộng:

 M  là ma trận quán tính có dạng đường chéo: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

  C là ma trận độ cản nhớt có dạng đối xứng nhau qua đường chéo chính:

  s s t t s s t t s s t t s s t t s s bl c bl c l c l c l c l c l c l c l c l c al c al c bl c bl c l c l c l c l

 M  là ma trận độ cứng có dạng đối xứng nhau qua đường chéo chính:

  s s t t s s t t s s t t s s t t s s bl k bl k l k l k l k l k l k l k l k l k al k al k bl k bl k l k l k l k l

  F Là véc tơ lực kích thích của mặt đường: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Giả sử xe chuyển động trên mặt đường có biên dạng hình sin mà độ lệch pha hai bên bằng không thì ta có:

4 4 sin os sin os sin ( ) os ( ) sin ( ) os ( )

0 os sin os sin os ( ) sin ( ) os ( ) sin ( )

  Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

Từ phương trình (2.20) nhân cả hai vế cho nghịch đảo của ma trận quán tính được phương trình:

  0 là ma trận cơ 7x7 mà các phần tử đều bằng 0.

  I là ma trận đơn vị cỡ 7x7.

 M   1 là ma trận nghịch đảo của ma trận quán tính  M 

Thì phương trình (2.23) sẽ có dạng là: Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Xây dựng mô hình hệ thống treo

    x x x x A x Đây chính là phương trình trạng thái của hệ thống treo toàn xe.

MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO BẰNG PHẦN MỀM ADAMS/CAR

Giới thiệu chung về phần mềm Adams/car

Hình 3.1: Adams/car (http://www.boundarysys.com)

Adams/car là một bộ phận trong bộ phần mềm MD Adams , đây là phần mềm mô phỏng động lực học cơ khí rất mạnh, là một môi trường chuyên môn hóa để mô hình hóa phương tiện ô tô Nó cho phép chúng tạo ra các mẫu thử nghiệm ảo của hệ thống phụ xe và phân tích các nguyên mẫu ảo giống như phân tích các mẫu thử nghiệm vật lý Tuy nhiên nó không dễ sử dụng vì hỗ trợ đồ họa hơi kém.

Không như các phần mềm mô phỏng thông thường, ngoài chức năng xây dựng một hệ thống theo yêu cầu còn mà còn hỗ trợ cho người dùng với những hệ thống có sẵn trong thư viện của chương trình với các mối quan hệ với nhau và các phương trình động học, động lực học được tích hợp trước Do đó trong quá trình mô phỏng thể thay đổi các thông số đầu vào của hệ thống như độ cứng lò xo, các khối lượng được treo và không được Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car treo, mô hình mặt đường …Từ đó tiến hành mô phỏng thay vì xây dựng một hệ thống từ đầu Khả năng của phần mềm Adams/car so với các phần mềm mô phỏng thông thường thể hiện qua các ưu điểm sau:

 Biết được hiệu suất của các thiết kế và cải tiến thiết kế trước khi xây dựng và thử nghiệm một mẫu thử nghiệm vật lý.

 Phân tích thay đổi thiết kế nhanh hơn và với chi phí thấp hơn so với mẫu thí nghiệm vật lý Ví dụ, có thể thay đổi các thông số vật lý như độ cứng lò xo với một vài cú kích chuột thay vì trực tiếp thay đổi thông số cho mẫu thí nghiêm trước khi thẩm định thiết kế cho hệ thống.

 Thay đổi các loại phân tích nhanh hơn và dễ dàng hơn nếu phải sửa đổi thiết bị đo đạc và kiểm tra mẫu thí nghiệm, và thủ tục thử nghiệm.

 Làm việc trong một môi trường an toàn hơn mà không sợ bị mất dữ liệu từ thất bại cụ hoặc mất thời gian thử nghiệm vì điều kiện thời tiết xấu.

 Làm việc trong môi trường an toàn thay vì trực tiếp làm việc trong môi trường nguy hiểm khi tiến hành thí nghiệm cho mẫu thử vật lý.

 Trong thư viện của phần mềm hỗ trợ khá nhiều các hệ thống của ô tô như hệ thống treo, lái, khung gầm…Do đó thay vì thiết kế lại một hệ thống từ phần mềm khác hay chính trong môi trường làm việc của phần mềm thì có thể lấy trực tiếp từ thư viện của chương trình, tiến hành thay đổi các thông số của hệ thống và tiến hành mô phỏng chúng.

Sử dụng Adams/car, người dùng có thể nhanh chóng tạo ra hệ thống treo hoặc toàn bộ hệ thống ô tô Và sau đó phân tích chúng để hiểu được hoạt động và trạng thái làm việc của chúng Khi ta tạo ra những hệ thống lắp Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car ghép trong Adams/car bằng cách xác định các hệ thống phụ xe nh ư là hệ thống treo phía trước và sau, hệ thống lái, thân xe Căn cứ vào các hệ thống mẫu chuẩn tương ứng có sẵn trong adams/car Ví dụ như hệ thống treo thanh chống macpherson, thanh răng của hệ thống lái Ngoài ra cũng có thể xây dựng hệ thống dữ liệu của riêng của mỗi người bằng cách sử dụng môi trường làm việc Template Builder trong Adams/Car.

Khi phân tích một hệ thống lắp ghép, Adams/xe áp dụng các yếu tố phân tich đầu vào mà đã chỉ định ban đầu Ví dụ khi phân tích một hệ thống treo có thể chỉ định đầu vào để:

 Thông số đầu xác định các ra của hệ thống như chuyển vị, vận tốc hay lực đàn hồi của bộ phận giảm chấn.

 Dịch chuyển bánh xe và xác định các thông số như: góc doãng (camper), góc nghiêng dọc (caster), góc nghiêng của trục lái( kingpin )

 Áp dụng tải trọng ngang và mô men ở chỗ tiếp xúc bánh xe và đường để tính toán, sau đó đưa ra sự thay đổi góc toe và độ uốn ngang của bánh xe.

 Xoay vô lăng một góc và tính toán đưa ra góc quay của bánh xe phải và trái, đồng thời đưa ra giá trị sai lệch giữa góc quay bánh phải và trái.

Dựa trên kết quả phân tích, có thể nhanh chóng làm thay đổi hình học hệ thống treo và hệ số đàn hồi sau đó phân tích lại để đánh giá ảnh hưởng của sự biến đổi từ đó có những giá trị tối ưu cho các thông số hệ thống trong khi chế tạo hệ thống thực tế.

Khi hoàn thành việc phân tích các mô hình, có thể chia sẻ công việc của mình với người khác Ngoài ra cũng có thể in đồ thị các đặc tính của hệ thống treo và các đặc trưng động học của phương tiện. Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

Adams/car cho phép người dùng làm việc nhanh hơn và thông minh hơn, có thêm thời gian để nghiên cứu và hiểu được sự thay đổi thiết kế ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất xe.

Xây dựng một hệ thống treo từ thư viện của chương trình và chạy mô phỏng hệ thống treo

Sau đây ta đi mô phỏng hệ thống treo của xe Mitsubishi Pajero có các thông số được cho ở bảng dưới đây:

STT Tên gọi Ký hiệu Giá trị Đơn vị

1 Khối lượng được treo ms 1779 Kg

2 Khối lượng không được treo mu1= mu2 57 kg

3 Mô men quán tính với trục y Jy 1840 Kg.m 2

4 Mô men quán tính với trục x Jx 750 Kg.m 2

5 Mô men quán tính của khối lượng không được treo với trục x

6 Khoảng cách cầu trước đến tâm a 1.36 m

7 Khoảng cách cầu sau đến tâm b 1.36 m

8 Khoảng cách bánh xe trái, phải đến tâm xe dq 0.72 m

9 Khoảng cách từ phần tử hệ thống treo đến tâm xe d 0.71 m

10 Độ cứng lò xo cầu trước ks1 30000 N/m

11 Độ cứng lò xo cầu sau ks2 32500 N/m

13 Hệ số giảm chấn cầu trước cs1 1000 N.s/m

14 Hệ số giảm chấn cầu sau cs2 1100 N.s/m

15 Hệ số giảm chấn lốp ct 0 N.s/m Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

Bảng 3.2: Thông số xe Mitsubishi Pajero

Trình tự xây dựng và mô phỏng một hệ thống treo từ thư viện của phần mềm Adam/car:

 Tạo một Front Suspension Subsystem;

 Xây dựng một Suspension Assembly;

 Lựa chọn các chương trình phân tích;

 Chạy mô phỏng hệ thống và in kết quả dưới dạng đồ thị các tham số của hệ thống.

3.2.1 Tạo một Front Suspension Subsystem Đầu tiên khởi động chương trình Adams/car R3 bằng cách nháy đúp vào biểu tượng của chương trình trên màn hình Desktop hoặc vào

Start→Programs→MSC.Software→MD Adams R3→ACar→Adams Car Khi đó màn hình của giao diện Adams/car xuất hiện:

Hình 3.3: Giao diện làm việc của Adams/car Để làm việc chương trình cho hai lựa chọn là Standrd Interface và Template

Builder Ở lựa chọn Template Builder ngoài lựa chọn thiết kế một hệ thống khác Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car từ dao diện của chương trình hoặc một phần mềm lựa chọn thiết chuyên dụng khác Ngoài ra người dùng thể dùng một hệ thống có sẵn trong thư viện của chương trình và thay đổi bất cứ thông số nào của chương trình theo yêu cầu mô phỏng Ở lựa chọn Standrd Interface người dùng có thể tham khảo hay sử dụng mẫu tiêu chuẩn của chương trình hoặc tạo một tập tin hệ thống Người sử dụng tiêu chuẩn có thể sửa đổi các thông số chỉ chọn trong giao diện chuẩn.

Nếu chương trình cho không hỏi vào lựa chọn nào thì mặc định là Standrd Interface Để tiến hành quá trình xây dựng một hệ thống treo trước từ thư viện của chương trình chọn Standrd Interface Việc chuyển đổi giữa hai lựa chọn ta có thể dùng phím F9 hoặc từ Tools ta chọn môi trường làm việc Để mô phỏng, lấy trong thư viện của chương trình một hệ thống treo độc lập, thay đổi các thông số theo các thông số của hệ thống treo cần thiết kế và tiến hành chạy mô phỏng Để tiến hành ta lấy một hệ thống treo có sẵnbằng cách kích chuột trái vào File, chọn Open Khi chương trìng xuất hiện hộp thoại:

Hình 3.4: Hộp thoại open của chương trình

 Trong Subsystem Name nhập tên cho hệ thống phụ;

 Trong Minor Role chọn front (hệ thống treo trước);

 Trong Template Name kích chuột phải chọn Search chọn

/template.tbl (hệ thống có sẵn trong thư viện của chương Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car trình) Lúc đó chương trình cho ta hộp thoại ta chọn file

Hình 3.5: Các hệ thống treo trong thư viện của chương trình Được hệ thống phụ như hình vẽ sau đó ta có thể thay đổi các thông số của hệ thống rồi tiến hành lưa file vàu tạo:

Hình 3.6: Mô hình hệ thống phụ được xây dựng trong Adams/car

3.2.2 Xây dựng một Suspension Assembly

Từ menu file chọn new sau đó chọn Suspension Assembly chương trình cho ra một hộp thoại: Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

Hình 3.7: Hộp thoại xây dựng một Suspension Assembly

 Trong Assembly Name ta nhập “My_Assembly Name “(tên hệ thống treo);

 Trong Suspension Subsystem ta nhấp chuột phải chọn search

→/subsystems.tbl khi hộp thoại xuất hiện ta chọn file

“double_wishbone.tpl” mà ta xây dựng ở trên Kết quả ta được một hệ thống treo hoàn chỉnh.

Hình 3.8: Mô hình hệ thống treo độc lập trong Adams/car

Khi đi xây dựng một hệ thống treo phụ thuộc, về nguyên tắc xây dựng một hệ thống treo phụ thuộc và độc lập là như nhau Khi xây dựng một hệ thống treo phụ thuộc thay vì chọn file “_double_wishbone.tpl” như trong khi thành lập hệ thống treo độc lập ta chọn file “_uad_link_axle.sub” khi đi xây dựng một Front

Suspension Subsystem kết quả được một hệ thống treo phụ thuộc như hình vẽ. Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

Hình 3.9: Mô hình hệ thống treo phụ thuộc xây dựng trong Adams/car

3.2.3 Lựa chọn các chương trình phân tích

 Định nghĩa các tham số cho phương tiện

Từ Simulate chon Suspension Analysis chọn Set Suspension Parameters Một hộp thoại định nghĩa tham số cho phân tích hệ thống treo xuất hiện.

Hình 3.10: hộp thoại lựa chọn các chương trình phân tích

- Trong Tire Unloaded Radius ta nhập bán kính lốp xe.

- Trong Tire Stiffness nhập độ cứng lốp xe. Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

- Trong Wheel Mass nhập khối lượng lốp xe.

- Trong Sprung Mass nhập khối lượng được treo.

- Trong Wheelbase khoảng cách hai lốp.

- Trong Drive Ratio nhập % lực dẫn động được truyền tới bánh trước.

- Trong Brake Ratio % lực hãm được truyền tới bánh trước.

 Thay đổi hệ số giảm chấn cho bộ phận giảm chấn và hệ số đàn hồi của bộ phận đàn hồi Để thay đổi thông số của bộ phận đàn hồi (lò xo) kích chuột phải vào lo xo chọn

Modify khi đó chương trình cho một hộp thoại Modify Spring trong đó gồm có các thông số khác nhau:

Hình 3.11: Hộp thoại sửa đổi thông số cho lò xo bộ phận đàn hồi

- Trong mục Spring Name nhập tên tên lò xo cần thay đổi thông số Nếu - chọn sửa đổi từ một lò xo xác định thì tên của nó là xác định.

- Trong mục Installed Length nhập chiểu dài của lò xo.

- Trong mục Spring Diameter nhập bán kính của lò xo.

- Trong mục Number of Coils nhập số vòng của lò xo.

Muốn thay đổi độ cứng của lò xo ta nháy vào nút lúc đó chương trình cho hộp thoại: Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

Hình 3.12: Hôp thoại thay đổi độ cứng cho lò xo bộ phận đàn hồi Ở đây chương trình cho ta một đồ thị mô tả sự phụ thuộc của lực đàn hồi của lò xo và độ co giãn của nó, hay nói cách khác hệ số góc của đồ thị là giá trị của độ cứng lò xo Có thể thay đổi các đơn vị trong quá trình mô phỏng bằng cách chọn

Settings chọn Unit và thay đổi các đơn vị thuận lợi cho quá trình mô phỏng hệ thống.

Hình 3.13: Hộp thoại định nghĩa các đơn vị đo trong quá trình mô phỏng

Nhập mối quan hê giữa lực đàn hồi của bộ phận đàn hồi và biến dạng của nó theo một hàm bất kỳ Tuy nhiên ở đây ta coi như bộ phận đàn hồi có độ cứng không thay đổi, do đó trong mục Slope ta nhập giá trị của độ cứng là 30 (30N/mm) Điều này cũng có nghĩa hệ số góc của đường thẳng biểu diễn mối quan hệ giữa lực đàn hồi và biến dạng chính là 30 Kết quả được đồ thị sau : Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo bộ phận đàn hồi

Tương tự như bộ phận giảm chấn nhập giá trị cho hệ số giảm chấn của giảm chấn thủy lực được thể hiện qua đường biểu diễn mối quan hệ giữa lực của bộ phận giảm chấn và vận tốc của nó như sau:

Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực giảm chấn và vận tốc của giảm chấn

 Nhập hàm của lực kích thích mặt đường lên hai lốp

Từ Suspension Analysis chọn Dynamic chương trình cho hộp thoại Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

Hình 3.16: Hôp thoại nhập thông số lực kích thích đầu vào lên hai lốp Ở đây giả sử lực kích thích từ mặt đường của hai lốp trái và phải là như nhau và

Là một hình sin có biên độ 5mm và tần số 4πHz có phương trình: Hz có phương trình: y  5sin(4 )  t

3.2.4 Chạy mô phỏng hệ thống và in kết quả dưới dạng đồ thị các tham số của hệ thống. Để mô phỏng hệ thống treo ta ta vào Review chọn Animation Controls lúc đó chương trình cho ta hộp thoại điều khiển quá trình mô phỏng: Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm Adams/car

Hình 3.17: Hộp thoại điều khiển quá trình chạy mô phỏng hệ thống treo

Sau khi chạy mô phỏng hệ thống treo ta ta đi in kết quả tham số hệ thống Muốn vậy ta vào Review-Postprocessing Window hoặc dùng phím F8

Hình 3.18: Hộp thoại xuất đồ thị các thông số đầu ra

 Trong mục Simulation bao gồm các file mà ta xây dựng, mỗi file mang giá trị các thông số hệ thống khác nhau Vì vậy đồ thị các tham số đầu ra tương ứng mỗi file là khác nhau Muôn vẽ đồ thị tương ứng với thông số nào tương ứng ta chọn vào file đó;

 Trong mục Request cho ta các đồ thị của các chi tiết;

 Trong mục Component là các thành phần của đồ thị theo các phương tương ứng.

Ngày đăng: 24/06/2023, 09:49

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc cầu sau Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc: - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 1.1 Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc cầu sau Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc: (Trang 8)
Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống treo độc lập cầu trước Ưu điểm của hệ thống treo độc lập: - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 1.2 Cấu tạo hệ thống treo độc lập cầu trước Ưu điểm của hệ thống treo độc lập: (Trang 9)
Hình 1.3: Cấu tạo chung hệ thống treo - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 1.3 Cấu tạo chung hệ thống treo (Trang 11)
Hình 1.4: Nhíp đơn (Nguồn http://images.gdc.vn) - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 1.4 Nhíp đơn (Nguồn http://images.gdc.vn) (Trang 13)
Hình 1.5: Nhíp kép ( http://images.gdc.vn) - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 1.5 Nhíp kép ( http://images.gdc.vn) (Trang 14)
Hình 1.19: Thanh ổn định ngang (http://www.otosaigon.com) - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 1.19 Thanh ổn định ngang (http://www.otosaigon.com) (Trang 27)
Hình 2.2: Mô hình vật lý hệ thống treo độc lập trong mặt phẳng dọc - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 2.2 Mô hình vật lý hệ thống treo độc lập trong mặt phẳng dọc (Trang 32)
Hình 2.5: Mô hình phân tích lực cho hệ thống treo trong mặt phẳng ngang - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 2.5 Mô hình phân tích lực cho hệ thống treo trong mặt phẳng ngang (Trang 38)
Hình 2.7: Sơ đồ phân tích lực cho hệ thống treo toàn xe - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 2.7 Sơ đồ phân tích lực cho hệ thống treo toàn xe (Trang 41)
Hình 3.1: Adams/car (http://www.boundarysys.com) - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.1 Adams/car (http://www.boundarysys.com) (Trang 50)
Bảng 3.2: Thông số xe Mitsubishi Pajero - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Bảng 3.2 Thông số xe Mitsubishi Pajero (Trang 54)
Hình 3.6: Mô hình hệ thống phụ được xây dựng  trong Adams/car - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.6 Mô hình hệ thống phụ được xây dựng trong Adams/car (Trang 56)
Hình 3.5: Các hệ thống treo trong thư viện của chương trình - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.5 Các hệ thống treo trong thư viện của chương trình (Trang 56)
Hình 3.8: Mô hình hệ thống treo độc lập trong Adams/car - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.8 Mô hình hệ thống treo độc lập trong Adams/car (Trang 57)
Hình 3.9: Mô hình hệ thống treo phụ thuộc xây dựng trong Adams/car - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.9 Mô hình hệ thống treo phụ thuộc xây dựng trong Adams/car (Trang 58)
Hình 3.11: Hộp thoại sửa đổi thông số cho lò xo bộ phận đàn hồi - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.11 Hộp thoại sửa đổi thông số cho lò xo bộ phận đàn hồi (Trang 59)
Hình 3.12: Hôp thoại thay đổi độ cứng cho lò xo bộ phận đàn hồi - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.12 Hôp thoại thay đổi độ cứng cho lò xo bộ phận đàn hồi (Trang 60)
Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò (Trang 61)
Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực giảm chấn - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực giảm chấn (Trang 61)
Hình 3.16: Hôp thoại nhập thông số lực kích thích đầu vào lên hai lốp - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.16 Hôp thoại nhập thông số lực kích thích đầu vào lên hai lốp (Trang 62)
Hình 3.17: Hộp thoại điều khiển quá trình chạy mô phỏng hệ thống treo - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.17 Hộp thoại điều khiển quá trình chạy mô phỏng hệ thống treo (Trang 63)
Hình 3.28: Vận tốc góc của khung quanh 0x - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.28 Vận tốc góc của khung quanh 0x (Trang 67)
Hình 3.31: Gia tốc dài của khung theo phương 0x - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.31 Gia tốc dài của khung theo phương 0x (Trang 68)
Hình 3.38: Gia tốc dài khung theo phương 0x khi thay đổi giá trị k - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.38 Gia tốc dài khung theo phương 0x khi thay đổi giá trị k (Trang 73)
Hình 3.39:Gia tốc dài khung theo phương 0z khi thay đổi giá trị k - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.39 Gia tốc dài khung theo phương 0z khi thay đổi giá trị k (Trang 74)
Hình 3.44: Gia tốc góc khung theo phương 0x khi thay đổi giá trị c - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.44 Gia tốc góc khung theo phương 0x khi thay đổi giá trị c (Trang 80)
Hình 3.48: Gia tốc dài của khung khi c=500N.s/m - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.48 Gia tốc dài của khung khi c=500N.s/m (Trang 83)
Hình 3.49: Gia tốc dài của khung khi c=1500N.s/m - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 3.49 Gia tốc dài của khung khi c=1500N.s/m (Trang 84)
Hình 4.10: Chuyển vị góc của khung       Hình 4.11: Vận tốc góc của khung - Xây dựng và mô phỏng hệ thống treo bằng phần mềm adams car
Hình 4.10 Chuyển vị góc của khung Hình 4.11: Vận tốc góc của khung (Trang 92)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w