(Đồ án hcmute) chế tạo mô hình đo chuyển vị của cơ cấu large deformation hinge

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY CHẾ TẠO MƠ HÌNH DO CHUYỂN VỊ CỦA CÁC CƠ CẤU "LARGE DEFORMATION HINGE" GVHD: PSG.TS PHẠM SƠN MINH SVTH: NGUYỄN THANH HOÀNG CAO MẠNH LONG NGUYỄN KIM HUY S K L 009791 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐO CHUYỂN VỊ CỦA CƠ CẤU “LARGE DEFORMATION HINGE “ GVHD: PSG TS PHẠM SƠN MINH SVTH: NGUYỄN THANH HOÀNG CAO MẠNH LONG NGUYỄN KIM HUY TP Hồ Chí Minh, tháng 02/2023 18143087 18143111 18143097 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐO CHUYỂN VỊ CỦA CƠ CẤU “LARGE DEFORMATION HINGE “ GVHD: PSG TS PHẠM SƠN MINH SVTH: NGUYỄN THANH HOÀNG CAO MẠNH LONG NGUYỄN KIM HUY TP Hồ Chí Minh, tháng 02/2023 18143087 18143111 18143097 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Nguyễn Thanh Hoàng MSSV: 18143087 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Nguyễn Kim Huy MSSV: 18143097 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Cao Mạnh Long MSSV: 18143111 Hội đồng: Tên đề tài: CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐO CHUYỂN VỊ CỦA CƠ CẤU “LARGE DEFORMATION HINGE “ Ngành đào tạo: Công Nghệ Chế Tạo Máy Họ tên GV hướng dẫn: PSG TS Phạm Sơn Minh Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên Nhận xét kết thực ĐATN 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) 2.3.Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm Điểm Điểm đạt tối đa 30 10 10 10 50 10 15 15 10 10 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2023 Giảng viên hướng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: Nguyễn Thanh Hoàng MSSV: 18143087 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Nguyễn Kim Huy MSSV: 18143097 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Cao Mạnh Long MSSV: 18143111 Hội đồng: Tên đề tài: CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐO CHUYỂN VỊ CỦA CƠ CẤU “LARGE DEFORMATION HINGE “ Ngành đào tạo: Công Nghệ Chế Tạo Máy Họ tên GV phản biện: PGS TS Phạm Huy Tuân Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: Đánh giá: Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm Điểm tối đa 30 10 10 10 50 Điểm đạt 10 15 15 10 10 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2023 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trong suốt bốn năm học tập rèn luyện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh dạy bảo hướng dẫn thầy cô trường đã giúp chúng em học hỏi tiếp thu nhiều kiến thức khoa học kỹ thuật, hoạt động xã hội… giúp đỡ bạn bè gia đình thời gian vừa qua Nhờ vào giúp đỡ mà chúng em gần hết đường đại học để làm đồ án tốt nghiệp ngày hôm Chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Phạm Sơn Minh Người đã tận tình giúp đỡ chúng em thực đồ án tốt nghiệp, góp ý vào thiếu sót nhóm Chúng em đã học hỏi nhiều kinh nghiệm từ thầy, lần chúng em chân thành cảm ơn đến thầy Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến tất người đã giúp đỡ nhóm hồn thành tốt Đồ Án Tốt Nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 02 năm 2023 Sinh viên thực Nguyễn Thanh Hồng Cao Mạnh Long Nguyễn Kim Huy i TĨM TẮT ĐỒ ÁN “Chế Tạo Mơ Hình Đo Chuyển Vị Của Cơ Cấu: Lagre Deformation Hinge” Xã hội phát triển đôi với nhu cầu người ngày cao, để đáp ứng cho yêu cầu cấu mà đàn hồi trở vị trí ban đầu với độ xác cao Các loại khớp mềm đời thay cho khớp truyền thống ngày có độ xác cao Và cấu “ Large Deformation Hinge” số Nhóm chế tạo mơ hình đo chuyển vị cấu “large deformation hinge” để đo đạc tìm hiểu số thơng số ảnh hưởng đến cấu trình thực nghiệm ii MỤC LỤC PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii (Dành cho giảng viên hướng dẫn) iii PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP v (Dành cho giảng viên phản biện) v LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ĐỒ ÁN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH .v DANH MỤC BẢNG vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu Giới thiệu khớp nối 3.1 Khớp nối .1 3.2 Khớp nối mềm Phương pháp in 3D .2 Cơ sở lí thuyết .3 5.1 Phần mềm GX WORKS 5.2 Phần mềm MatLab 5.3 Phần mềm Ansys workbench 5.4 Phần mềm Minitab 5.5 Phân tích ANOVA 5.6 Ứng suất CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Thiết kế cấu Large Deformation Hinge SOLIDWORK Gia cơng hồn thiện mơ hình đo CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 11 Các bước thực 11 Tiến hành đo 12 CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG 15 Mô mơ hình đo phần mềm Ansys 15 Ứng dụng Matlab 19 2.1 Giới thiệu mạng Nơ-ron lí chọn mạng Nơ-ron 19 2.2 Các bước tiến hành 19 2.2.1 Tạo liệu 19 iii 40 40 40 55 55 55 55 55 10 13 16 10 13 16 0.1 0.15 0.2 0.3 0.1 0.15 0.2 0.25 0.95 0.8 0.95 0.8 0.85 0.9 10 20 40 20 40 50 90 10 4.2 Các bước tiến hành phân tích phương pháp ANOVA - Sử dụng copy bảng tham số Taguchi 25 vào phần mềm Minitab Hình 7.1 Đưa liệu vào phần mềm Minitab 37 6.4348 17.2301 28.6147 6.2516 6.0603 15.6506 30.9823 36.4722 - Chọn STAT, ANOVA, General Linear Model, Fit General Linear Model - Hình 7.2 Fit General Linear Model Chọn yếu tố đầu vào (Factors) A B C D E đầu (Responses) F Hình 7.3 Chọn yếu tố đầu vào 38 - Sau chọn Options để điều chỉnh độ tin cậy yêu cầu 95% => nhấn OK - Hình 7.4 Điều chỉnh độ tin cậy Sau tiến hành bước cài đặt ta bảng Session General Linear Model Hình 7.5 Session General Linear Model 39 - Từ phương pháp ANOVA ta bảng phân tích phương sai (Analysis of Variance) Bảng 10 Phân tích phương sai Source Value Degree of Freedom Sum of Mean Squares Square F-Value P-Value A 780.55 195.14 8.33 0.032 B 887.93 221.98 9.47 0.026 C 155.00 38.75 1.65 0.319 D 188.88 47.22 2.02 0.257 E 179.50 44.87 1.91 0.272 Error 93.73 23.43 Total 24 2285.59 Sau có kết từ phân tích phương sai, sử dụng bảng tra giá trị [F] với : α = 0.05 k1 = bậc tự yếu tố k2 = 24 tổng bậc tự 40 Bảng 11 Bảng giá trị [F] α=0.05 K1=1 K2=1 161.4 199.5 215.7 224.6 18.51 19 19.16 19.25 10.13 9.55 9.28 9.12 7.71 6.94 6.59 6.39 6.61 5.79 5.41 5.19 5.99 5.14 4.76 4.53 5.59 4.74 4.35 4.12 5.32 4.46 4.07 3.84 5.12 4.26 3.86 3.63 10 4.97 4.1 3.71 3.48 11 4.84 3.98 3.59 3.36 12 4.75 3.89 3.49 3.26 13 4.67 3.81 3.41 3.18 14 4.6 3.74 3.34 3.11 15 4.54 3.68 3.29 3.06 16 4.49 3.63 3.24 3.01 17 4.45 3.59 3.2 2.97 18 4.41 3.56 3.16 2.93 19 4.38 3.52 3.13 2.9 20 4.35 3.49 3.1 2.87 21 4.33 3.47 3.07 2.84 22 4.3 3.44 3.05 2.82 23 4.28 3.42 3.03 2.8 24 4.26 3.4 3.01 2.78 25 4.24 3.39 2.99 2.76 26 4.23 3.37 2.98 2.74 27 4.21 3.35 2.96 2.73 28 4.2 3.34 2.95 2.71 29 4.18 3.33 2.93 2.7 30 4.17 3.32 2.92 2.69 40 4.09 3.23 2.84 2.61 60 3.15 2.76 2.53 120 3.92 3.07 2.68 2.45 230.2 19.3 9.01 6.26 5.05 4.39 3.97 3.69 3.48 3.33 3.2 3.11 3.03 2.96 2.9 2.85 2.81 2.77 2.74 2.71 2.69 2.66 2.64 2.62 2.6 2.59 2.57 2.56 2.55 2.53 2.45 2.37 2.29 234 19.33 8.94 6.16 4.95 4.28 3.87 3.58 3.37 3.22 3.1 2.92 2.85 2.79 2.74 2.7 2.66 2.63 2.6 2.57 2.55 2.53 2.51 2.49 2.47 2.46 2.45 2.43 2.42 2.34 2.25 2.18 236.8 19.35 8.89 6.09 4.88 4.21 3.79 3.5 3.29 3.14 3.01 2.91 2.83 2.76 2.71 2.66 2.61 2.58 2.54 2.51 2.49 2.46 2.44 2.42 2.41 2.39 2.37 2.36 2.35 2.33 2.25 2.17 2.09 238.9 19.37 8.85 6.04 4.82 4.15 3.73 3.44 3.23 3.07 2.95 2.85 2.77 2.7 2.64 2.59 2.55 2.51 2.48 2.45 2.42 2.4 2.38 2.36 2.34 2.32 2.31 2.29 2.28 2.27 2.18 2.1 2.02 240.5 19.38 8.81 4.77 4.1 3.68 3.39 3.18 3.02 2.9 2.8 2.71 2.65 2.59 2.54 2.49 2.46 2.42 2.39 2.37 2.34 2.32 2.3 2.28 2.27 2.25 2.24 2.22 2.21 2.12 2.04 1.96 Từ bảng ta thu giá trị F với k1=4, k2=24 Vậy giá trị [F] = 2.78 41 10 241.9 19.4 8.79 5.96 4.74 4.06 3.64 3.35 3.14 2.98 2.85 2.75 2.67 2.6 2.54 2.49 2.45 2.41 2.38 2.35 2.32 2.3 2.28 2.26 2.24 2.22 2.20 2.19 2.18 2.17 2.08 1.99 1.91 Bảng 12 Model Summary S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred) 4.84083 95.90% 75.39% 0.00% Với giá trị R= 95.90 % điều kiện R 50% có ý nghĩa bảng số liệu có mức độ tin cậy cao ảnh hưởng đến thí nghiệm Đồng thời yếu tố A B bảng phân tích phương sai có giá trị F-value lớn so với giá trị [F] = 2.78 nên tham số tham số hiệu tác dụng nên thay đổi thí nghiệm Cịn giá trị C, D E có giá trị F-value bé so với giá trị [F] = 2.78 nên thông thông số không hiệu loại bỏ Phân tích ANOVA cịn cho phương trình hồi quy (Regression Equation) để dùng thử nghiệm lại F = 11.434 - 7.83 A_5 - 4.47 A_15 + 0.69 A_30 + 3.97 A_40 + 7.65 A_55 - 8.20 B_5 - 3.51 B_8 - 1.51 B_10 + 4.56 B_13 + 8.66 B_16 - 4.71 C_0.10 - 0.04 C_0.15 + 2.47 C_0.20 + 0.86 C_0.25 + 1.42 C_0.30 + 2.07 D_0.80 + 1.25 D_0.85 + 3.20 D_0.90 - 2.87 D_0.95 - 3.66 D_1.00 + 0.88 E_10 - 2.83 E_20 + 0.36 E_40 - 2.80 E_50 + 4.38 E_90 42 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN So sánh kết thu Hình So sánh thơng số thực nghiệm mơ Lặp lại thí nghiệm đo với mẫu in 3D có số tối ưu Kết cho độ lệch % Error