Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn

Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.Nghiên cứu ảnh hưởng của lực khí động đến sự ổn định hướng chuyển động của ô tô khách cỡ lớn.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỖ TIẾN QUYẾT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC KHÍ ĐỘNG ĐẾN SỰ ỔN ĐỊNH HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ KHÁCH CỠ LỚN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC HÀ NỘI – 2023 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI *** NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC KHÍ ĐỘNG ĐẾN SỰ ỔN ĐỊNH HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ KHÁCH CỠ LỚN Ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC HÀ NỘI – 2023 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận án trung thực chưa công bố đề tài nghiên cứu khác Hà Nội, tháng năm 2023 Người hướng dẫn khoa học1 PGS TS Nguyễn Trọng Hoan Người hướng dẫn khoa học Nghiên cứu sinh TS Trịnh Minh Hoàng Đỗ Tiến Quyết i LỜI CẢM ƠN NCS xin trân trọng cảm ơn Đại học Bách khoa Hà Nội, Phịng Đào tạo, Trường Cơ khí, khoa Cơ khí Động lực, Nhóm chun mơn Ơ tơ xe chun dụng tạo điều kiện cho NCS thực luận án Đại học Bách khoa Hà Nội NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan TS Trịnh Minh Hoàng, người hướng dẫn khoa học, tận tình giúp đỡ hướng dẫn việc định hướng nghiên cứu phương pháp giải vấn đề cụ thể đặt giúp thực hoàn thành luận án Xin cảm ơn Ban Giám hiệu quý Thầy, Cô trường Đại học Sao Đỏ ủng hộ, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho NCS trình học tập nghiên cứu Xin Cảm ơn q Thầy, Cơ, nhà khoa học ngồi trường ủng hộ giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình học tập nghiên cứu NCS Cuối NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia định bạn bè, người ln động viên khuyến khích giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu thực cơng trình Nghiên cứu sinh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG .ix DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ x MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Xu phát triển vấn đề ổn định chuyển động xe khách cỡ lớn 1.1.1 Sự phát triển xe khách cỡ lớn Việt Nam 1.1.2 An toàn chuyển động xe khách cỡ lớn 1.1.3 Khí động học tơ 1.2 Những nghiên cứu liên quan đến luận án 15 1.2.1 Những nghiên cứu giới khí động học 15 1.2.2 Những nghiên cứu giới ổn định lực khí động .21 1.2.3 Những nghiên cứu nước 25 1.3 Lựa chọn phương pháp mơ khí động thơng số đánh giá ổn định lực khí động 26 1.3.1 Lựa chọn phương pháp mơ khí động .26 1.3.2 Lựa chọn thông số đánh giá ổn định lực khí động 27 1.3.3 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu ổn định gió ngang .28 1.4 Mục tiêu, đối tượng, phương pháp phạm vi nghiên cứu 28 1.4.1 Mục tiêu nghiên cứu 28 1.4.2 Đối tượng nghiên cứu 28 1.4.3 Phương pháp nghiên cứu 29 1.4.4 Phạm vi nghiên cứu 29 1.4.5 Bố cục luận án 30 1.5 Kết luận chương 30 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC LỰC VÀ MƠ MEN KHÍ ĐỘNG BẰNG PHẦN MỀM CHUN DỤNG 31 2.1 Cơ sở lý thuyết khí động học 31 2.1.1 Các phương trình 31 2.1.2 Mơ dịng chảy rối .33 2.2 Mơ khí động học phần mềm Fluent .36 2.2.1 Xây dựng mơ hình hình học xe khách 36 2.2.2 Vùng không gian mô 38 2.2.3 Tạo lưới 40 2.2.4 Lựa chọn mơ hình dịng rối 42 2.2.5 Thiết lập thuật giải, đặt điều kiện biên 43 2.2.6 Kết mô trường vận tốc, áp suất 44 2.3 Giá trị lực, mô men hệ số lực, hệ số mơ men khí động 48 2.3.1 Lực, mơ men khí động 48 2.3.2 Xác định hệ số khí động 61 2.4 Kết luận chương 65 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ SỰ ỔN ĐỊNH HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE KHÁCH CỠ LỚN TRONG ĐIỀU KIỆN GIÓ NGANG 66 3.1 Mơ hình động lực học xe khách cỡ lớn 66 3.1.1 Phân tích cấu trúc xe khách cỡ lớn giả thiết 66 3.1.2 Thiết lập hệ phương trình vi phân 69 3.1.3 Hệ phương trình vi phân tổng quát .76 3.2 Đánh giá ổn định xe khách điều kiện gió ngang .79 3.2.1 Điều kiện khảo sát 79 3.2.2 Đánh giá ổn định xe di chuyển vùng gió ngang 81 3.2.3 Đánh giá ổn định xe di chuyển qua vùng gió ngang 88 3.3 Kết luận chương 91 CHƯƠNG THÍ NGHIỆM KHÍ ĐỘNG HỌC 92 4.1 Mục tiêu thí nghiệm 92 4.2 Các thông số đo 92 4.3 Thiết bị thí nghiệm 92 4.4 Mẫu thí nghiệm .97 4.5 Thí nghiệm ống khí động 98 4.6 Mô Ansy Fluent theo điều kiện thí nghiệm 100 4.7 Đánh giá kết thí nghiệm mơ 102 4.8 Kết luận chương 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 110 DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu NCS g f v rt Đơn vị m/s C11, C12 C21, C22 K11, K12 K21, K22 CL11, CL12 CL21, CL22 mA1 mA2 M Mc1 Mc2 L B H l Vxien km/h m N/m N/m N.s/m N.s/m N/m N/m kg kg kg kg kg m m m m m/s w độ b1 b2 m m w1 m w2 m hg r1 r2 m m m Jx kg.m2 Giải nghĩa Nghiên cứu sinh Gia tốc trọng trường Hệ số cản lăn Vận tốc chuyển động xe Bán kính tĩnh bánh xe Độ cứng hệ thống treo trước Độ cứng hệ thống treo sau Hệ số cản giảm chấn trước Hệ số cản giảm chấn sau Độ cứng hướng kính lốp trước Độ cứng hướng kính lốp sau Khối lượng khơng treo trước Khối lượng khơng treo sau Khối lượng tồn xe đầy tải Khối lượng toàn phân cho cầu trước Khối lượng toàn phân cho cầu sau Chiều dài toàn xe Chiều rộng toàn xe Chiều cao toàn xe Chiều dài sở Vận tốc gió xiên mơ hình nguồn gió Góc nghiêng hướng gió xiên mặt phẳng đối xứng dọc thân xe Một nửa khoảng cách vết bánh xe trước Một nửa khoảng cách vết bánh xe sau Một nửa khoảng cách vị trí đặt phận đàn hồi (treo khí) cầu trước Một nửa khoảng cách vị trí đặt phận đàn hồi (treo khí) cầu sau Chiều cao trọng tâm Bán kính động bánh xe trước Bán kính động bánh xe sau Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục dọc x Jy kg.m2 Jz kg.m2 JAx1 kg.m2 JAx2 kg.m2 JAy11, JAy12 kg.m2 JAy21, JAy22 kg.m2 A1, A2    rad x m y m z m ij rad A1, A2 m ij MAij Mij độ Nm Nm Fxij N Fyij N Fzij N FGij FCij N N FKij N rad rad rad Mô men quán tính khối lượng thân xe quanh trục ngang y Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục thẳng đứng z Mơ men qn tính khối lượng cầu trước quanh trục dọc x Mô men quán tính khối lượng cầu sau quanh trục dọc x Mơ men qn tính khối lượng ánh xe trước quanh trục ngang y Mô men quán tính khối lượng bánh xe sau quanh trục ngang y Góc lắc ngang cầu thứ 1, Góc lắc ngang thân xe Góc lắc dọc thân xe Góc quay thân xe quanh trục thẳng đứng Chuyển vị theo phương dọc khối lượng treo Chuyển vị theo phương ngang khối lượng treo Chuyển vị theo phương thẳng đứng khối lượng treo Góc quay bánh xe thứ ij Chuyển vị khối lượng khơng treo cầu 1, Góc lăn lệch bánh xe thứ ij Mô men cấp cho bánh xe thứ ij Mô men quay ánh xe thứ ij quanh trục y Lực tác dụng lên ánh xe theo phương dọc bánh xe thứ ij Lực tác dụng lên bánh xe theo phương ngang bánh xe thứ ij Lực tác dụng lên bánh xe thứ ij theo phương thẳng đứng Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ ij Lực đàn hồi hệ thống treo gần bánh xe thứ ij Lực cản giảm chấn hệ thống treo gần bánh xe thứ ij FCLij mc Fwx Fwy Fwz Mwx Mwy Mwz N N N Nm Nm Nm Fxkđ N Fykđ N Fzkđ N Cx Cy Cz CMx CMy CMz - A  m2 kg/m3 m/s N.s/m2 Pa m m2/s  ijt - k J/kg (m2/s2) -  U∞ Re  p L  RANS N Lực đàn hồi lốp bánh xe thứ ij Hệ số phân bố lại trọng lượng cầu chủ động Lực cản khí động Lực ngang khí động Lực nâng khí động Mơ men lắc ngang khí động Mơ men lắc dọc khí động Mơ men xoay thân xe khí động Lực cản khí động tác động lên mơ hình thu nhỏ theo phương gió thổi Lực ngang khí động tác động lên mơ hình thu nhỏ theo phương vng góc với phương gió thổi Lực nâng khí động tác động lên mơ hình thu nhỏ theo phương thẳng đứng Hệ số cản khí động Hệ số lực ngang khí động Hệ số lực nâng khí động Hệ số mơ men lắc ngang Hệ số mô men lắc dọc Hệ số mô men xoay thân xe Diện tích cản diện Khối lượng riêng khơng khí Vận tốc dịng khí vơ Số Reynolds Hệ số độ nhớt động lực Áp suất Thông số hình học đặc trưng Độ nhớt động học khơng khí Ten-sơ ứng suất dịng rối Động dòng rối Hệ số tán xạ lượng dịng rối Reynolds Average Navier Stokes (Phương trình Reynolds trung bình hóa)