Tóm tắt luận án: 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.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 Ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 9520116 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2023 Cơng trình hồn thành tại: Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan TS Trịnh Minh Hoàng Phản biện 1: PGS.TS Trần Văn Như Phản biện 2: PGS.TS Lê Hồng Quân Phản biện 3: TS Bùi Việt Đức Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Đại học Bách khoa Hà Nội họp Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi 14 00, ngày tháng năm 2023 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Tạ Quang Bửu – Đại học Bách khoa Hà Nội Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Hiện nay, phương thức vận chuyển hành khách xe khách cỡ lớn sử dụng phổ biến Việt Nam Khi qua vùng gió ngang có vận tốc lớn xe khách cỡ lớn dễ bị ổn định kích thước tải trọng lớn Mất ổn định chuyển động lệch đường, xoay thân xe gây nguy hiểm không cho thân xe khách mà với phương tiện tham gia thơng thơng khác Vì vậy, nghiên cứu ổn định chuyển động lực khí động xe khách cỡ lớn cần thiết mà vận tốc chuyển động xe khách ngày nâng cao Kết nghiên cứu làm tín hiệu cảnh báo cho người lái làm đầu vào cho hệ thống điều khiển ổn định xe khách cỡ lớn 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 Ngày 24-7/2014 Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 1211 phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển giao thông vận tải đường đến năm 2020 định hướng đến năm 2030, kiểm sốt phát triển xe máy, ô tô cá nhân [1] Theo đó, cần nhanh chóng phát triển phương thức vận tải nhanh, khối lượng vận tải lớn đô thị lớn (trước tiên Thủ Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh); phát triển vận tải đô thị theo hướng sử dụng vận tải cơng cộng chính, đảm bảo đại, an toàn, tiện lợi; phát triển hệ thống giao thơng tĩnh; kiểm sốt gia tăng phương tiện cá nhân; giải ùn tắc giao thông bảo đảm trật tự an tồn giao thơng thị 1.1.2 An toàn chuyển động xe khách cỡ lớn Tai nạn giao thông vấn đề gây nhức nhối với xã hội Tại Việt Nam, số lượng phương tiện giao thơng tăng lên đánh kể, có phương tiện vận chuyển hành khách xe khách cỡ lớn Có hai ngun nhân gây tai nạn nguyên nhân chủ quan nguyên nhân khách quan Nguyên nhân chủ quan phụ thuộc nhiều vào yếu tố người lái kinh nghiệm, tâm lý, sức khỏe… Nguyên nhân khách quan phụ thuộc chủ yếu vào kết cấu xe, chất lượng sở hạ tầng, điều kiện thời tiết, môi trường 1.1.3 Khí động học tơ Khi tơ chuyển động đường, tương tác vỏ xe môi trường khơng khí xung quanh có ảnh hưởng xấu đến chất lượng làm việc ô tô Lực cản không khí diện làm tăng tổng lực cản chuyển động tơ, từ làm gia tăng mức tiêu hao nhiên liệu ô tô, đặc biệt vận tốc cao lực cản tỉ lệ với bình phương vận tốc chuyển động tơ Lực nâng giảm khả bám đường, đặc biệt xe chuyển động vận tốc cao Lực ngang trường hợp gió lớn gây ổn định chuyển động ô tô Các mô men gây ảnh hưởng trực tiếp tới an tồn chuyển động tô Để giảm tối đa ảnh hưởng xấu nêu trên, cần có nghiên cứu sâu khí động học Với xe khách cỡ lớn cần quan tâm đặc biệt đến ổn định lực ngang, mô men xoay thân xe trường hợp gió ngang lớn 1.2 Những nghiên cứu liên quan đến luận án 1.2.1 Những nghiên cứu giới khí động học 1.2.1.3 Các mơ hình nghiên cứu gió ngang ổn định Gió ngang ổn định có giá trị, phương vận tốc không thay đổi theo thời gian Khi xe khách chuyển động điều kiện gió ngang ổn định, thân xe chịu tác động đồng thời từ nguồn gió: nguồn gió lực cản khơng khí chuyển động xe (v xe) nguồn gió ngang ổn định (vgiongang) Khi dùng nguồn gió tương đương (vxien) để thay Theo tác giả Wiliam [18], điều kiện gió ổn định:    Vxien = Vxe +Vgiongang (1.7) 1.2.2 Những nghiên cứu giới ổn định lực khí động 1.2.2.1 Nghiên cứu lý thuyết Khi vận tốc gió ngang lớn giá trị lực mơ men khí động tăng lên đáng kể Do đó, dễ dàng nhận ổn định ô tô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động vận tốc gió Việc xác định giới hạn vận tốc gió có ý nghĩa cảnh báo người lái trường hợp nguy hiểm Tác giả Baker nghiên cứu ổn định lật, xoay trượt xe buýt [21,22] 1.2.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu thực nghiệm ổn định chuyển động điều kiện gió ngang tiến hành trung tâm thí nghiệm, ngồi đường thực tế Tác giả Tolosin [14] thí nghiệm đo các thông số ổn định: độ lệch bên, gia tốc lệch bên, góc xoay thân xe xe trung tâm thí nghiêm 1.2.3 Những nghiên cứu nước Theo tìm hiểu NCS, Việt Nam có cơng trình chun sâu nghiên cứu khí động học tơ, đặc biệt ổn định chuyển động điều kiện gió ngang Tác giả Tơ Hồng Tùng nghiên cứu hệ số cản khí động xe khách, từ đề xuất biện pháp cải thiện kết cấu nhằm giảm hệ số cản khí động [31] Tuy nhiên, tác giả khơng nghiên cứu đến lực, mơ men khí động cịn lại như: lực ngang, lực nâng, mô men xoay thân xe, mô men lắc dọc, mô men lắc ngang 1.3 Lựa chọn phương pháp mơ khí động thơng số đánh giá ổn định lực khí động 1.3.1 Lựa chọn phương pháp mơ khí động Dựa mơ hình nghiên cứu gió ngang phân tích trên, luận án lựa chọn phương án mơ gió ổn định (steady) Trong điều kiện xe khách cỡ lớn chuyển động điều kiện gió ngang ổn định, luận án sử dụng phương pháp mô số phần mềm chuyên dụng để xác định thành phần lực khí động, nguồn gió sử dụng dạng luồng gió (1 nguồn gió inlet) có vận tốc góc nghiêng với thân xe gió xiên tương đương 1.3.2 Lựa chọn thơng số đánh giá ổn định lực khí động NCS lựa chọn thông số: độ lệch bên, gia tốc lệch bên, vận tốc góc xoay thân xe (theo gợi ý ISO12021) để đánh giá ổn định xe khách cỡ lớn điều kiện có gió ngang Đồng thời NCS đánh giá độ ổn định theo tiêu chuẩn Baker số trường hợp cụ thể trình vận hành xe khách cỡ lớn 1.3.3 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu ổn định gió ngang NCS lựa chọn sử dụng phương pháp xây dựng giải hệ phương trình động lực học để đánh giá ổn định chuyển động xe khách cỡ lớn điều kiện gió ngang 1.4 Mục tiêu, đối tượng, phương pháp phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu, tính tốn lực, mơ men khí động tác động lên xe khách cỡ lớn chuyển động; - Đánh giá ảnh hưởng lực, mơ men khí động đến ổn định chuyển động xe khách cỡ lớn 1.4.2 Đối tượng nghiên cứu Tại Việt Nam xe khách cỡ lớn phương tiện vận tải hành khách đường dài phổ biến Xe khách Thaco hãng xe sử dụng phổ biến thị trường Việt Nam Do NCS lựa chọn xe khách Thaco HB120SL-H380R-14 làm đối tượng nghiên cứu 1.4.3 Phương pháp nghiên cứu Để kết nghiên cứu có độ tin cậy cần thiết, trình nghiên cứu ảnh hưởng lực khí động tới xe khách cỡ lớn tiến hành kết hợp hai phương pháp nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm 1.4.4 Phạm vi nghiên cứu Khí động học q trình phức tạp Vận tốc gió tự nhiên có biên độ, phương thay đổi liên tục Luận án nghiên cứu gió ổn định (gió có vận tốc, phương khơng đổi theo thời gian) Ổn định chuyển động xe khách chịu tác dụng lực khí động học trình phức tạp, phụ thuộc nhiều yếu tố Luận án chỉ nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc xe, vận tốc gió tới ổn định khí động học trường hợp xe chuyển động thẳng, đường phẳng không xét tới tác động điều khiển từ người lái 1.4.5 Bố cục luận án Với mục tiêu phương pháp trình bày trên, nội dung luận án trình bày gồm chương sau: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Nghiên cứu xác định lực mơ men khí động phần mềm chuyên dụng Chương 3: Đánh giá ổn định hướng chuyển động xe khách cỡ lớn điều kiện gió ngang Chương 4: Thí nghiệm khí động học 1.5 Kết luận chương Chương trình bày tìm hiểu tổng quan vấn đề nghiên cứu bao gồm lý thuyết lực, mơ men khí động tác động lên tơ điều kiện chuyển động có gió ngang, mơ hình nghiên cứu gió ngang Từ lựa chọn cách tiếp cận mơ gió ngang để xác định lực, mơ men khí động lên tơ Phương pháp thí nghiệm khí động học mơ hình thu nhỏ xét tới CHƯƠNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC LỰC VÀ MƠ MEN KHÍ ĐỘNG BẰNG PHẦN MỀM CHUYÊN DỤNG 2.1 Cơ sở lý thuyết khí động học 2.1.1 Các phương trình Để mơ tả dịng chảy mơi chất cách đầy đủ người ta thường sử dụng phương trình Navier Stoker, viết dạng hệ gồm phương trình: phương trình bảo tồn khối lượng (cịn gọi phương trình liên tục), phương trình bảo tồn động lượng phương trình bảo tồn lượng Như vậy, để mơ tả dịng chảy khơng khí bao quanh vỏ xe tơ, ta có hệ phương trình iui 0   t ui  u j  jui - ρ i p+υu j jui  (2.14) Khó khăn lớn việc giải tốn khí động học nằm mức độ phức tạp phương trình vi phân đạo hàm riêng Để giải tốn này, phần lớn trường hợp nhà nghiên cứu buộc phải chấp nhận giả thiết đơn giản hóa 2.2 Mơ khí động học phần mềm Fluent Fluent thực mơ tính tốn khí động học phương pháp thể tích hữu hạn dựa phương trình nêu mục 2.1 Phần mềm Fluent giải tốn khí động học với trình tự thực sau [41]: - Xây dựng mơ hình hình học - Xác định vùng không gian mô - Tạo lưới - Xác định thiết lập điều kiện biên tốn - Chạy chương trình mơ - Kết xuất xử lý kết 2.2.6 Kết mô trường vận tốc, áp suất Hình 11 Phổ áp suất bề mặt vỏ xe phía trước Hình 12 Phổ áp suất bề mặt vỏ xe phía mặt bên Hình 2.11, 2.12 phổ áp suất bề mặt vỏ xe phía trước phía mặt bên Kết cho thấy, góc nghiêng 0, áp suất vỏ xe phía trước có giá trị lớn (vùng màu đỏ) đối xứng, áp suất vỏ xe mặt bên gần áp suất khơng khí 2.3 Giá trị lực, mô men hệ số lực, hệ số mơ men khí động 2.3.1 Lực, mơ men khí động 2.3.1.1 Lực cản khí động 15000 10000 5000 -5000 50 40 30 20 10 20 40 60 80 100 Góc nghiêng (độ) Vận tốc gió xiên (m/s) Hình 16 Lực cản theo vận tốc góc nghiêng Hình 2.16 đồ thị giá trị lực cản khí động theo vận tốc gió xiên góc nghiêng khác Đồ thị cho thấy, giá trị góc nghiêng giá trị lực cản tăng tương ứng theo giá trị vận tốc gió xiên Tuy nhiên, giá trị vận tốc gió xiên giá trị lực cản thay đổi theo quy luật phức tạp theo giá trị góc nghiêng Giá trị lực cản lớn đạt 10019,12 N giá trị vận tốc gió xiên 50 m/s góc nghiêng 220 2.3.1.2 Lực ngang khí động Hình 2.19 đồ thị giá trị lực ngang khí động theo vận tốc gió xiên góc nghiêng khác Đồ thị cho thấy, giá trị góc nghiêng giá trị ngang tăng tương ứng theo giá trị vận tốc gió xiên Tuy nhiên, giá trị vận tốc gió xiên giá trị lực ngang tăng tương ứng góc nghiêng tăng từ 10 đến 530, giảm tương ứng góc nghiêng tăng từ 540 đến 820 Giá trị lực ngang lớn đạt 63969,44 N vận tốc gió xiên 50 m/s góc nghiêng 530 104 50 40 30 20 10 20 40 60 80 100 Góc nghiêng (độ) Vận tốc gió xiên (m/s) Hình 19 Lực ngang theo vận tốc gió xiên góc nghiêng 2.3.1.3 Lực nâng khí động Hình Mơ hình khơng gian xe khách cỡ lớn 3.1.3 Hệ phương trình vi phân tổng quát Kết hợp phương trình vi phân mơ tả trên, hệ phương trình vi phân tổng quát mô tả động lực học xe khách cỡ lớn mơ tả hệ phương trình 3.19 bao gồm 14 phương trình vi phân Để giải hệ phương trình tốn học này, Matlab Simulink phần mềm hữu hiệu sử dụng rộng rãi Trong nghiên cứu này, việc lập trình thực theo cấu trúc mơ đun Điều cho phép quản lý chương trình dễ dàng, giúp cho việc thay đổi hay khảo sát thông số đầu vào thực nhanh chóng 12  Mx = F cosδ - F sinδ + F cosδ - F sinδ x11 11 y11 11 x12 12 y12 12    + Fx21cosδ21 + Fy21 sinδ21 + Fx22cosδ22 + Fy21 sinδ21 - Fwx + Mψyy   My = Fx11 sinδ11 + Fy11cosδ11 + Fx12 sinδ12 + Fy12 cosδ12   - Fx21 sinδ21 + Fy21cosδ21 - Fx22 sinδ22 + Fy22 cosδ22 + Fwy - Mψyx   J zψy = b1 (-Fx11cosδ11 + Fy11sinδ11 + Fx12 cosδ12 - Fy12 sinδ12 )+ b2 (-Fx21cosδ21 - Fy21 sinδ21  + Fx22 cosδ22 + Fy22 sinδ22 )- l2 (Fy21cosδ21 - Fx21 sinδ21 + Fy22 cosδ22 - Fx22 sinδ22 )   + l1(Fx11 sinδ11 + Fy11cosδ11 + Fx12 cosδ12 + Fy12 cosδ12 )+ M wz  mz = F + F + F + F + F + F + F + F  F C11 K11 C12 K12 C21 K21 C22 K22 wz   = -l1(FC11 + FK11 + FC12 + FK12 )+ l2 (FC21 + FK21 + FC22 + FK22 )- (M 11 + M 12 (3.19)  J yφ  + M 21 + M 22 ) - (hg - r1 )(Fx11cosδ11 - Fy11 sinδ11 + Fx12 cosδ12 - Fy12 sinδ12 )   - (hg - r2 )(Fx21cosδ21 + Fy21 sinδ21 + Fx22 cosδ22 + Fy22 sinδ22 )+ M wy   J β = (F + F - F - F )w +(F + F - F - F )w + M C11 K11 C12 K12 C21 K21 C22 K22 wx  x mA1ξA1 = (FCL11 + FCL12 + FKL11 + FKL12 )+(FC11 + FK11 + FC12 + FK12 )   J Ax1 βA1 = (FC12 + FK12 - FC11 - FK11 )w1 +(FCL11 + FKL11 - FCL12 - FKL12 )b2  +(Fy11cosδ11 + Fx11 sinδ11 + Fy12 cosδ12 + Fx12 sinδ12 )r1  m ξ = (F + F + F + F ) - (F + F - F - F ) CL21 CL22 KL21 KL22 C21 K21 C22 K22  A2 A2  J Ax2 βA2 = (FC22 + FK22 - FC21 - FK21 )w2 +(FCL21 + FKL21 - FCL22 - FKL22 )b2  +(Fy21cosδ21 - Fx21 sinδ21 + Fy22 cosδ22 - Fx22 sinδ22 )r2  J φ  Ayij ij = M ij - (Fxij + fFzij )rij 3.2 Đánh giá ổn định xe khách điều kiện gió ngang 3.2.2 Đánh giá ổn định xe di chuyển vùng gió ngang 3.2.2.1 Độ lệch bên Hình 3.9 đồ thị độ lệch bên xe khách chuyển động với vận tốc dọc Vv = 80 km/h trường hợp có gió ngang khác (vận tốc gió ngang thay đổi từ 40 km/h đến 100 km/h) thời gian khảo sát 5s Đồ thị cho thấy thời gian tăng lên độ lệch bên có gia tăng nhanh chóng (giai đoạn đầu khảo sát từ 1-1,5s giá trị độ lệch bên nhỏ (dưới 0,04m)) Giá trị độ lệch bên đạt giá trị cực đại thời điểm kết thúc trình khảo 13 sát Cùng giá trị vận tốc chuyển động xe độ lệch bên tăng tỉ lệ thuận với vận tốc gió (nguyên nhân lực bên tăng tỉ lệ thuận với vận tốc gió ngang) Sau 5s, độ lệch lớn gió 40 km/h 0,83m, giá trị lớn 0,625m Vgio = 40 km/h Vgio = 60 km/h 1.5 Vgio = 80 km/h Vgio = 100 km/h 0.5 0 Thời gian (s) Hình Độ lệch bên xe 80 km/h 3.2.4.2 Gia tốc bên 0.13 Vgio = 40 km/h 0.12 Vgio = 60 km/h Vgio = 80 km/h 0.11 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 Thời gian (s) Hình 12 Gia tốc bên xe chuyển động 80 km/h Hình 3.12 đồ thị gia tốc bên xe khách chuyển động với vận tốc dọc Vv = 80 km/h trường hợp có gió ngang khác Kết cho thấy, xe vào vùng gió ngang, giá trị gia tốc lệch bên có dao động mạnh khoảng thời gian đầu 14 (từ đến 2s), sau biên độ dao động giảm dần Khi vận tốc gió tăng lên giá trị trung bình gia tốc lệch bên tăng tương ứng, điều phù hợp với quy luật độ lệch bên khảo sát Giá trị lớn gia tốc lệch bên đạt 0,12 (m/s 2) vận tốc gió 80 km/h 3.2.4.3 Vận tốc góc xoay thân xe Hình 3.14 biểu diễn phụ thuộc giá trị vận tốc góc xoay thân xe theo vận tốc gió xe chuyển động với vận tốc 80 km/h Trong giai đoạn đầu giá trị vận tốc góc xoay thân xe biến thiên mạnh, nhiên giai đoạn sau (từ 2-5s) giá trị góc xoay thân xe gần ổn định (trên đồ thị gần nằm ngang) Giá trị góc xoay thân xe tăng lên tương ứng với giá trị vận tốc gió 0.35 Vgio = 40 km/h Vgio = 60 km/h 0.3 Vgio = 80 km/h Vgio = 100 km/h 0.25 0.2 0.15 Thời gian(s) Hình 14 Vận tốc góc xoay thân xe xe chuyển động 80 km/h 3.2.3 Đánh giá ổn định xe di chuyển qua vùng gió ngang 3.2.3.1 Độ lệch bên Hình 3.20 minh họa độ lệch bên xe khách cỡ lớn xe chuyển động với vận tốc 120 km/h điều kiện gió ngang từ 40 đến 100 km/h Trong thời gian mô s, tốc độ gió tăng lên độ lệch bên tăng tương ứng Vì vận tốc gió ngang tăng lên lực bên mơ men xoay thân xe tăng lên tương ứng 15 V gio = 40 km/h 2.5 V gio = 60 km/h V gio = 80 km/h V gio = 100 km/h 1.5 0.5 0 Thời gian (s) Hình 3.20 Độ lệch bên vận tốc xe 120 km/h 3.2.3.2 Gia tốc bên 0.8 Vgio = 40 km/h 0.6 Vgio = 80 km/h Vgio = 60 km/h Vgio = 100 km/h 0.4 0.2 -0.2 -0.4 Thời gian (s) Hình 3.21 Gia tốc lệch bên vận tốc xe 120 km/h Hình 3.21 minh họa độ lệch bên xe khách cỡ lớn xe chuyển động với vận tốc 100 km/h điều kiện gió ngang từ 40 đến 100 km/h Nhận xét, thời gian mô giây, gia tốc lệch bên xe khách cỡ lớn thay đổi theo giai đoạn Giai đoạn 1, gia tốc xe khách đoạn đường dài 20 m trước vào vùng gió ngang Giai đoạn 2, gia tốc tăng dần xe bắt đầu 16 vào vùng gió ngang Giai đoạn gia tốc thay đổi nhỏ toàn chiều dài xe nằm khu vực gió ngang Giai đoạn gia tốc giảm dần xe di chuyển khỏi vùng gió ngang Giai đoạn gia tốc xe thoát khỏi hồn tồn vùng gió ngang 3.2.3.3 Vận tốc góc xoay thân xe 1.2 Vgio = 40 km/h 0.8 Vgio = 80 km/h Vgio = 60 km/h Vgio = 100 km/h 0.6 0.4 0.2 -0.2 Thời gian (s) Hình 22 Vận tốc góc xoay thân xe vận tốc xe 120 km/h Hình 3.22 minh họa vận tốc góc xoay thân xe xe khách cỡ lớn xe chuyển động với vận tốc 120 km/h điều kiện gió ngang từ 40 đến 100 km/h Nhận xét, thời gian mô s, gia tốc lệch bên xe khách cỡ lớn thay đổi theo giai đoạn tương tự quy luật gia tốc lệch bên Giá trị lớn vận tốc góc xoay thân xe 1,2 (độ/s) 3.3 Kết luận chương Mô hình động lực học 14 bậc tự xây dựng để tính tốn ổn định hướng chuyển động xe khách cỡ lớn điều kiện có gió ngang Phương pháp số lựa chọn để giải hệ phương trình vi phân động lực học Luận án đánh giá thông số ổn định hướng chuyển động (độ lệch bên, gia tốc bên, vận tốc góc xoay thân xe) trường hợp: xe di chuyển vùng gió ngang xe qua vùng gió ngang Các giả thiết xe thẳng, gió ngang vng góc với thân 17 xe, đường phẳng, nhẵn, khơng có tác động từ người lái sử dụng trình khảo sát Kết cho thấy vận tốc xe, vận tốc gió tăng lên thơng số đánh giá ổn định hướng: độ lệch bên, gia tốc bên vận tốc góc xoay thân xe tăng lên tương ứng Trong vùng gió ngang, sau giây vận tốc xe 120 km/h, vận tốc gió 100 km/h xe bị lệch ngang 8,36 m Dựa theo tiêu chuẩn ISO, sau s vận tốc xe 120 km/h, vận tốc gió 100 km/h vận tốc xoay thân xe lớn 1,20 Xe coi ổn định theo tiêu chuẩn Baker CHƯƠNG THÍ NGHIỆM KHÍ ĐỘNG HỌC 4.1 Mục tiêu thí nghiệm Mục tiêu việc nghiên cứu thí nghiệm khí động học vỏ xe khách cỡ lớn ống khí động đo lực, mô men tác động lên mẫu vỏ xe Kết so sánh lý thuyết thí nghiệm sử dụng để kiểm chứng mơ hình xác định lực mơ men khí động tác động lên vỏ xe khách cỡ lớn phương pháp mô trình bày chương 4.2 Các thơng số đo Với mục tiêu kiểm chứng kết mô xác định lực khí động mơ hình máy tính cân nhắc lựa chọn phương pháp thí nghiệm khí động, thiết bị khả thực phù hợp với điều kiện nay, thông số đo cần thiết để kiểm chứng thu từ thí nghiệm cụ thể, bao gồm: - Lực cản khí động (Fxkđ), lực có phương trùng với phương gió thổi; - Lực ngang khí động (Fykđ), lực có phương vng góc với phương gió thổi; 4.3 Thiết bị thí nghiệm 4.3.1 Sơ đồ ống khí động Sơ đồ ống khí động phịng thí nghiệm khí động học Viện kỹ thuật Phịng khơng – Khơng qn mơ tả hình 4.1 18