Xây dựng mô hình xá định độ bền khung xe tải

Trang 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI--- VŨ XUÂN DẬUXÂY DỰNG MƠ HÌNH XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN KHUNG XE TẢILUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

VŨ XUÂN DẬU

XÂY DỰNG MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN

KHUNG XE TẢI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS TR ỊNH MINH HOÀNG

HÀ NỘI - 2017

Hà N i, ngày  tháng  4 7

 uân Du

M C L C  

LU 1

NG QUAN 4

1.1 T ng quan v tình hình công nghi p ô tô vi t nam 4    

1.1.1   phát  ngành công  ô 4 tô 1.1.2 Chi n c phát tri n  công nghi p ô n 2025, t m nhìn 2035 8  tô   1.2 Gi i thi u khung xe t 9   i 1.3 Khái quát công ngh l p ráp, ch t o khung xe t i 10     

1.3.1 Công ngh s n xu  t khung xe 10

1.3.2 Công ngh s n xu  t cabin 10

1.3.3 Công ngh s n xu  t thùng xe 11

1.3.4 Công ngh   11

1.3.5 Công ngh láp ráp 11 

1.3.6 Công ngh ki m tra s n ph   m: 11

1.4 Chi và yêu c u khung xe 12 

1.4.1 Cha khung xe 12

1.4.2 Phân lo 12 i 1.4.3 Yêu c i v i khung xe 13

1.4.4 V t li u làm khung 14  

1.5 Gi i thi m kt c u c a khung xe kh o sát CT3.25D2 14 

1.6 Mng và n i dung nghiên c  tài 15

Kt lu 16

 17

XÂY D  B N KHUNG XE T I 17 

2.1 Các ch t i tr     b n khung xe t 17 i i tr ng 17 

2.1.2 Các loi ti tr 18

2.1.3 Các d ng t i tr  ng tác d ng lên khung xe trong quá trình ho   ng ca xe 18

2.1.4 Mô hình mng 23

2.1.5 Phi hng h p t i trng và h s t  i trng 24

  b 25

2.1.7 La chn các giá tr l ng t m ng 26

2.2 Xây d ng mô hình 3D 29 

2.2.1 Gii thiu ph n m m Solidworks 29  

2.2.2 Xây d ng mô hình 3D khung xe t 30  i 2.3 Xây d ng mô hình tính toán 35 

2.3.1 Gii thiu ph n m m Ansys 35  

2.3.2 Xây d ng mô hình PTHH 42 

Kt lu 49

  B N KHUNG XE T I 50 

3.1 Thông s t i tr ng 50   

   b n ch t i tr    52

ng h p 1: Xe ch ng by t 52 i ng hng x u, m p mô 57

ng hng xc trèo lên m p mô 60 

ng xc trái và bánh sau php mô 64

3.3 Kh o sát mô hình khung xe t  i tr t ng 68

3.3.1 Xe chng D-ng x u) 69 

3.3.2 Xe chng E-ng rt xu) 73

Kt lu 77

KT LUN 78

TÀI LIU THAM KH O 80 

fog, fr  lún c a l  lún c a lò xo 

Cog, Cr Ch    s c ng c a l p và c a lò xo  N/m

p, t Ch    s ch c, phía sau

DANH M C B NG BI U  

B ng 1 1: S   ng vi toàn ngành ô tô 5

B ng 2 1: B ng chi u cao m p mô so sánh v    i chiu cao thc t 23

B ng 2 2: B ng li t kê h s t     i trng 24

B ng 2 3: B ng thông s v   t liu 43

B ng 2 4: Thông s   i mô hình khung xe t 47i B ng 3 1: Thông s xe t  i Chin Th ng CT3.25 D2 51 

B ng 3 2: Các k t qu chuy n v , ng su      t bin d ng trên khung TH1 53 

B ng 3 3: Giá tr ph n l   c ti các m u treo trong TH1 56 

B ng 3 4: Giá tr chuy n v , ng su t trong TH2 57      

B ng 3 5: B ng giá tr chuy n v , bi n d ng t ng, ng su         ng h p 3 61 

B ng 3 6: Giá tr chuy n v , bi n d ng và ng su       ng h p 4 65 

B ng 3 7: B ng giá tr ng su    t theo thi gian 71

B ng 3 8 B ng giá tr ng su    t theo thi gian 75

DANH MC HÌNH V 

Hình 1 1: Khung có xà dc   gi a 12

Hình 1 2: Khung có xà dc hai bên 12

Hình 1 3: Khung có xà dc hn h p 13 

Hình 1 4: Khung xe ti CT32.5 D2 15

ng h p xe ch u t i tr ng th    ng 19

ng h p xe ch u t i tr    i x ng 20

ng h p xe ch u t i tr ng th    ng kh i x ng 21

ng thí nghi m 23 

Hình 2 5: Mp mô mng theo tiêu chu n ISO 8608:1995 28 

Hình 2 6: Mp mô mng D-E (v = 40 km/h) 28

Hình 2 7: Mp mô mng E-F (v = 40 km/h) 29

ng thi t k Part Design 33  

Hình 2 9: Biên dng cong c a d m d 33 c  i x ng 34

Hình 2 11: Các mu nhíp c a khung xe b t v i h th    ng treo 34

Hình 2 12: Mô hình khung xe sau khi hoàn thin 35

Hình 2 13: Mô hình vt liu trong Ansys Workbench 38

i trong Ansys Workbench 39

 44

 44

Hình 2 17: Mô hình ph n t h u h n trên khung xe t 45     i u ki n ràng bu c trên khung xe t i 47   

Hình 2 19: Ti trt lên khung xe 48

Hình 3 1: Xe ti Chi n Th ng CT3.25 D2 50  

u ki n ràng bu  ng h p 1 53    

Hình 3 3: Ph chuy n v t ng trên khung xe 53   

Hình 3 4: Ph  bi n d ng trên khung xe trong TH1 54 

Hình 3 5: Ph  ng su t Von- mises trên khung xe 54 

Hình 3 6: ng su 55

Hình 3 7: ng su 55

Hình 3 8: ng su 56

u ki t l  ng h  c trái lên m p mô 57 

Hình 3 10: Chuyn v t ng trên khung xe 58  

Hình 3 11: ng su t Von- Mises trên khung xe 58 

Hình 3 12: ng su 58

Hình 3 13: ng su 59

Hình 3 14: ng su 59

Hình 3 15: ng su t phía trong bên trái d m d c 60   

   t l  ng h p 3 61  

Hình 3 17:Tng chuy n v trên khung xe trong TH3 61  

Hình 3 18: ng su t Von- Mises trên khung xe trong TH3 62 

Hình 3 19: ng su 62

Hình 3 20: ng su 63

Hình 3 21: ng su 63

 64

   t l  ng h p 4 65  

 65

 66

Hình 3 26: ng su 66

Hình 3 27: ng su 66

Hình 3 28: ng su 67

Hình 3 29: Giá tr  ng su t trên thanh d m d  c TH4 67

Hình 3 30: Bi  68

Hình 3 31: Ti trng lên c u sau Fz21 (v = 40 km/h,  ng D- 69 E) Hình 3 32: Ti trng lên c u sau Fz21 (v = 40 km/h,  ng D- 70 E) Hình 3 33: Ti trng t i tâm quán tính I 70 

u king 71

Hình 3 35: Bi chuy n v theo th i gian 71   

Hình 3 36: Ph chuy n v trên khung t i 2.25s 72   

Hình 3 37: Bi i ng su t theo th i gian 72

Hình 3 38: Ph chuy n v t i 1.5s 72   

Hình 3 39: H  s an toàn theo th i gian 73 

Hình 3 40: Ti trng lên c u sau F z1i (v = 40 km/h, ng E- 74 F) Hình 3 41: Ti trng theo png lên c u sau F z2i (v = 40 km/h, ng E- 74 F) Hình 3 42: Ti trng tng E-F 75

Hình 3 43: Bi giá tr chuy n v    i theo th i gian 75 

Hình 3 44: Ph màu chuy n v trên khung t i 4.6s 75   

Hình 3 45: Bi  ng su t theo th i gian 76  

Hình 3 46: Ph màu ng su t trên khung t i 4.6s 76   

Hình 3 47: H  s an toàn theo th i gian 76 

L  U

ng và phát tri n, n n công nghi  n m nh 

 i k p ô tô Vi t Nam v n quy mô v a và    

nh v i công ngh l c h      các doanh nghi   c v n d ng   công vi c ch y u l    linh ki n nh p t    c ngoài T l n a hóa còn r t th p, m  t nhithu tình tr ng không m y kh quan Ch m t s b ph n c a xe          c s n xu t t i Vi   t

, ca bin và m t s s n ph m nh a còn l i ph i nh p kh u các b          

phthng truy n l c, các h   thu khi c

n l n các linh ki n t i t Trung Qu c v i ch      ng khá th p, quy mô nh và m  không l n 

V i b i c  , xu t phát t yêu c u th c t      c mng lâu dài c a n n công nghi p ôtô Vi t Nam nói chung, c n phát tri n các s n ph m mang        

u Vi t Nam có ch ng và giá thành thc hng nhu c u 

ng t i xu t kh  u và h i nh p v i các n   n kinh t l n c a th gi i     

Theo chic phát tri n c a Chính ph v m c tiêu phát tri n n n công       nghi p ô tô t c phát tri n các ngành công nghic bi t là quan tâm t i vic phát tri n các ngành công nghi p ph   tr    ng t i s n xu t m t s chi ti t quan tr ng c a xe,        

nghiên c u v b n c a khung xe, góp ph n xây d ng m t s s lý thuy t cho            

vi b n c a khung v  tài:

Xây d  b n khung xe t

M c tiêu c a lu  

  b n khung xe tng h p t i tr  ây d ng mô 

  b n khung xe t i khi chuy ng trên m t s m  c

xu t và l c Vi c nghiên c u g i m     ng nghiên c u khác v  

lý thuy t và áp d ng ti n b khoa h c k thu t nh        chính xác trong thi t k  các chi tim nh công s c tính toán  

 và th i gian có h n vì v y b n     lu c ccác sai sót , em kính mong nh c s góp ý, ch b o c a các th     b n lu

 NG QUAN

1.1 T ng quan v tình hình công nghi p ô tô vi t nam    

1.1.1   phát  ngành công  ô tô

Theo báo, giai     ô tô   ra vào   2020-2025

 khi   không   trong   Nam     ô tô 

  nhu    tiêu dùng  nay  có     

   x  ráp ô tô  châu Âu, châu  sang châu Á làm thay  tranh công  ô tô toàn  Phát  công  ô tô   xem là pháp dài  góp     tiêu công  hóa,   hóa  

  Nam tham gia sâu vào  giá  toàn  có tác lan  kéo theo

 phát   các ngành công  có liên quan, góp   thâm cáncân  

Công  ô tô  Nam  nay     chi   19 nhà

  thành viên là  VAMA  13 doanh  liên doanh và 6 doanh

 trong  Các nhà   này cùng chia nhau   trên 200.000

     xe khác nhau     ô tô  trên 

  có    Nam  yota, To GM, Ford, Honda, Mercedes-Benz Theo

   kê [2] tính    2012, ngành   xe có    moóc có:

78.906

B ng 1 1: S    ng vi 

   kê cho  so  các ngành công  khác, công  ô

tô  Nam  nay    có   góp cho  kinh nói  chung và công  nói riêng

  Nam  nay, công  ô tô  còn     hàng rào

   15-50%  2014,    và dung      trên 120.000 xe, trong xe 5    42,1%   xe  trong 

xe   25,1% và các dòng xe còn   dòng  trên  

 bình quân kim    giai  2009-2013   hàng     là linh  , tùng ô tô,  trên 90% và  

    là   và Hoa  Công    cho công ô

tô  còn kém phát    mua  tùng trong      khác nhau tùy theo   xe và nhà   (10-30%   xe du  >30% 

 xe  > 40%   xe buýt) Công ô tô  Nam  nay  

      sau:

-   trong   còn 

- Giá xe   Nam cao  so  giá xe các  trong khu 

- Áp   tranh  các  trong khu  ngày càng  khi  trình 

  CEPT hoàn  vào  2018     0%     

xe    ASEAN

- Công    cho công  tô   ô phát   nhân

 trong công  ô nói tô riêng và trong    khí,   nói chung

    yêu   doanh    ráp ô tô

- Chính sách phát  công  ô tô  gian qua    và

 mang tính   gây khó  cho các doanh     ráptrong       dài 

-    phát công  tô ô và  tùng ô tô  Nam thành ngành công  quan    kinh       nhu

 trong  và tham gia sâu vào     ô tô     k hành

 phát  ngành công  ô và tô tùng tô ô xác    2015, [1]

 

* 

Chính sách  phí phí và    duy trì  lâu dài các chính sách

 phí và phí liên quan   ô (SCT/OT/VAT; phí duy tô tu,   

 phí môi    trình  phí     trong vòng 10  

 2015,   giá   tính  tiêu      xe   trong

 và xe   cho lý

* 

 sung công  tô ô và tùng vào danh các    

 trong     hành thi      hóa  

  và   linh  tùng  các nhà cung     

          các tùng, linh  ô tô

    trong  và   soát, rà   danh   tùng, linh

 ô tô    Nghiên   thi pháp, chính sách phù

 nh     chi phí   cao  ngành công  ô trong tô



* 

Ban hành    phát  công    Xây  danh 

  công     tiên phát  theo   trung, có  

  sung công ô và tô  tùng tô ô vào danh  các    khí

   khích phát   sung   linh   tùng ô vào tôdanh  các   công cao

 trí       phát  doanh   và   cho các doanh  vay   trang     trong   CNHT 

 CN ô tô  lãi    vay   và       Xây

 và    xuyên      công    và  khí Nghiên    phát các  liên  (cluster) công  tô   ô

   trung công   có  các doanh  ho  trong công

 ô và tô   rõ ràng cho   án, nhà    Xây cáckhu ng cô  dành cho các SME        kèm   

* 

     nhân  công      doanh  và nhà   thi      tay  trongngành công  ô tô   trong    tùng, linh  Xây 

 trình phát   nhân  công  ô tô    tác,   doanh  và    ngoài Nghiên      chính sách   thúc  công tác   liên  và     sinh  các doanh 

 các  toàn, môi an  và     trong công ô tô

    1483/QD-TTg ngày 26/8/2011 ban hành Danh  

 công     tiên phát    -TTg ngày 16/1/2009      phát   khí   và Danh   án  

     khí   giai    2009   2015, 

 -TTg ngày 19/7/2010 phê Danh côngcao 

tiên   phát  và Danh    công  cao   khích phát 

1.1.2 Chi n c phát trin công nghip ô n 2025, t m tô   nhìn 2035



Các nhóm    tiên 

- Dòng xe       cho   nông  nông thôn và các  xe khách  trung và    liên      giá thànhlý, toàn an và  

- Dòng xe nhân kích cá   tiêu  ít   phù   

 giao thông và thu    dân

- Các chi  linh  quan          thân xe  cho  vài   xe;    tác  các hãng ô tô 

     tùng, linh  mà Nam có       vai trò  xích trong    - cung toàn  trên      công

    hình thành   trung  liên  công

 ô tô  trung trên    ,         tác - liên  các doanh     ráp ô tô,các doanh công 

 các   nghiên  -  khai và các       thànhkinh nâng   cao     và     c chuyên môn hóa

-    quán,     chính sách trong  gi an  

10  phù   xu       tin     tiêu dùng và nhà   làm   cho các    

  này có     ngày và thay ký    

 tham gia vào vin thi t ph i  

có thêm các khâu ni tip v  u kéo, chúng ta dùng vi khái ni

Có th chia ra các lo i ô tô t   , thùng kín

- Ô tô tc dùng v i m  g k c các v  t th có hình kh i không th tháo r i, không gian dùng cho ch hàng cách bi t v i      

bu ng lái b i có kh     v thun

l i cho vi c x p d hàng hóa Riêng lo i ô tô t i nh        c xem xét b trí

1.3 Khái quát công ngh l p ráp, ch t o khung xe t     i

1.3.1 Công ngh s n xu t khung xe   

- Ch  t o d m d c và d m ngang t khâu t o phôi t i hoàn ch nh b       ng

  n trên máy x n dài 12m D  nh hình trên máy d p 3000T -6000T

- Gia công các l trên khunng thi v i d p vut to hình d m d  c

- L gá chuyên dùng b ng thi t b hàn t ng,     bán t  p b ng các thi t b  i v i các xe ti ln

- Kim tra m i hàn b ng máy siêu âm Ki m tra khung xe b ng máy chuyên    dùng

- M ng trong, m ng ngoài c  c d p hoàn ch nh trên các máy d  p 800T 1000T 

- Ghép hoàn ch nh v cabin, cánh c   gá chuyên dùng b ng các 

n ti p xúc, hàn b m, hàn có khí CO  2 b o v  

1.3.3 Công ngh s n xu t thùng xe   

- c ch t o b  nh hình trên các máy d p 600T 1000T, máy x n thu l    c

- Tc, thành xe (lo i xe t c d p trên các máy d p 1000T 3000T và máy x n thu l    c

- Thc hi n công ngh l p ráp xe theo dây chuy n v i trang thi t b chuyên       

p, giá li hoá toàn b khâu l p ráp, s d ng các máy si t bulông b ng khí nén, b     n

1.3.6 Công ngh  kim tra sn phm:

- Kim tra t b  t 

- Kim tra phanh b phanh

- Kim tra s  t ngang xe b ng b  th t ngang

- Kim tra góc lái b ng các d ng c chuyên dùng   

- Ki  b

- Kim tra ti ng n b  ng n 

- Kim tra khí x c  khí x 

- Kim tra g m xe b ng các h m ki m tra    

1.4 Chi và yêu c u khung xe 

1.4.1 Cha khung xe

- Khung xe là h  thng d m truy n l c, nh n và truy n t t c các l       

 n l c trong quá trình v n hành c a xe  

-    l t các c m, các h   thng c

thng truy n l c, h   th u khi n, h   th ng lái và các thi t b  

ph chuyên dùng, cabin, t i trng

1.4.2 Phân loi

a Theo k t c u khung:   Có 3 loi

+ Khung có xà dc  a: gi

Hình 1 1: Khung có xà d c   gi a

+ Khung có xà dc  hai bên:

Hình 1 2: Khung có xà d c hai bên

+ Loi hn h p (Lo i ch   X):

Hình 1 3: Khung có xà d c h n h p 

b Theo d ng xà d c và s b trí xà d c trong m      t ph ng:

Có 3 loi:

+ Loi có tit din hình vuông và b trí song song 

+ Loi có tit din hình thang và xà th ng 

+ Loi có phu khung thu h p 

c Theo các lo i h th ng ch u l c trên ô tô:  

- V khung cùng ch u l c: Khung n i c ng v i v b ng m i hàn, bulông         

hotán nên c khung và v u ch u các tác d ng c a ngo i l c tác d ng lên         

ô tô

1.4.3 Yêu c   i vi khung xe

Khi thit k khung c a ôtô ph i tho mãn các yêu c u sau:    

- Tit di n ngang c a xà d c ph   c ch n theo các phép tính u n và xo  n khung

- Mô i trên su t chi u dài c a xà d c t giá tr       n gía tr 

- Khung xe cc ch t p nóng t thép t m nh  m

ng tính ch ng u n, ch ng xo n (xo n ki m ch      ng

ca khung phi nh

- D m ngang ph m b o gi không cho hai d m d c d ch chuy     

 i v i nhau ho c xô l ch trong quá trình xe ôtô di chuy n và g p ph i      ng

ngi vt hoc c th  c ca dm d c

1.4.4 V t li u làm khung. 

Vt li ch  t o khung ph i có các tính ch t sau:

- Có gi i h n ch y và gi i hn mi cao

ng

Ví dng hoá thì s nâng cao tính ch t t m th i t 450 (Mpa) c    n 480 620 (Mpa)   

c c t 6,5 38%, d m d c    c ch t o t thép có   chiu d y 5 9 (mm)  

1.5 Gii thi  m k t c u c a khung xe kh o sát CT3.25D2 

- Khung xe là h  thng d m truy n l   nh n và truy n t t c các    

l c, ph n l c trong quá trình ôtô làm vi     các c m n m phía  trên và gi cho các c m    th v ng truyn

lc h thu khi n, cabin, sát xi ph và thùng ch hàng   

- m c a khung xe t i ph  m b  c ng cu nhau

  c ng phm b o sao cho các c m g n trên khung xe hoàn toàn c nh ho c      

xê d ch là r t ít D m ngang ph   m b o gi không cho d m d c d ch chuy n d      c

khi ôtô gng ng i v c c a d m d c Xà d c làm v    i

ti t di   ti m ki m nguyên li ng thi gim t tr ng c a xe 

- D m d c khung xe t i ôtô Chi n Th ng      CTc ch t o t thép   C20, b dày 5 mm, có 2 l  c l c khoan l Các l  có tác d ng m t s l p ghép các c m chi ti t, m t s là ao l c có nhi m v làm            

gi m và phân tích dòng truy n l c lên khung Các d        

b N i dung nghiên c   tài.

 tài này, v nghiên c u chính g m:  

- Xây d ng mô hình 3D khung xe t  i;

- Xây d ng mô hình ph n t h u h n;     

- Xây d ng ch t i tr ng lên khung xe t i trên m      t s  m ng thc nghim;

- Kh  b n khung xe

K t lu

   a lu     ng n    

c k ho ch phát tri n ngành công nghi p ôtô và chi     c phát tr n công nghi p ô tô, nh ng chính sách c a chính ph i v i ngành công nghi p s n xu t ô         

t cách khái quát v quá trình phát tri n  

ca công ngh khung v ôtô  Vin hành phân lo i, yêu c u  khung v T  nhng nghiên c u t  xu t nh ng m  ng và

ni dung nghiên cu chính c c hi n chúng

Nhng n i dung, thi t k , tính toán c th s       c trình bày  tip theo c a lu

2.1 Các ch t   i tr   b n khung xe t  i.

2.1.1 i trng

Các t i tr ng chính s d ng trong tính toán b    n hoá t 

ng h p t i tr ng ph c t p x y ra trên th c t Quá trình th c t b          u vi

vic ly m u t i trng công c ng [6  ]

 ng t i tr   c gi i thi u     nên dùng cho

 khi không có d li u th c nghi m ho c d li u mô ph        xác

nh chúng Chúng cc c p nh  chính xác n

c nhia các công ty có th     s t i tr ng trên 

 kinh nghi m thi t k c a mình và không nh t thi t ph i có các h s gi ng          

 

Vinh t i tr ng lý thuy  c bi t là lên khung xe 

c tiêu chui vn giao thông v n t i khác  

 i v i máy bay, t u thu và toa xe chúng ta có các nguyên t c nh    tính toán ngo i l ng lên k t c u Ví d    nh n t c và gia tng cong

 i v i các lo i máy bay, chi u cao c a sóng bi     i v i t u thu , l i

vi các toa xe

 i v n v n t i thông d ng nh t là ô tô, chúng ta l i     không có các nguyên t c t  nhn xu t ô tô v n ti p t   c tin hành thi t k khung xe theo các yêu c u riêng c a mình Th m chí s xu t hi n        

T i ng do hành khách và hàng gây nên  tr   yu là t i tr ng do kh i   

ng c a hàng trên xe, d ng t i tr   ng không i tu 

u ki n ho t vn chuy n c a xe  

V i xe t i thì t i tr   i ch y ng hàng hoá xe ch Th i gian  

xe ch y không t i chi m 15% th i gian ho    ng c a xe Còn l   m b o công sung ch y t i ho c quá t i S phân b t i tr         i d ng

lc phân b do hàng hoá cht lên thùng xe

2.1.3 Các d ng t tri  ng tác d ng lên khung xe trong quá trình ho t

Các kinh nghi m thi t k   th  c t ra r ng các k t c     i b i v i ttrng l n nh t (ch xu t hi n m     ng xuyên) s m b  u

ki n b n m i Chính vì v y vi    nh t i tr ng tác d  c chuy n v  

vi nh các h s t i tr   ng c a các l    nh thông qua trng l ng c a xe V i các h s này chúng ta có th thay th vi c phân tích ng         sut m i c a k t c u bt cu

Khi xe chuyng, thân xe s chu thêm ti trng do n i l c   i t trt l v ng

ca xe, ti trng và gia tc Nhy các t  ng có th bi u di n b ng công th    c:

n m ngang xoy Giá tr c  a Mzng r t nh khi so sánh v    c ng c a khung trong m t ph ng này và có th b qua    

b Các t i tr ng th   i x ng

 là  ng h p u n gây ra ng su t u n xung quanh tr c yy hình nh mô        

ph ng quá trình gây nên t i trng thi x2.1

Hình 2 1  ng h p xe ch u t i tr ng th      ng

T ng l ng tác d ng lên thân xe có giá tr b ng:   

Pzs=mzs.(Gc- Gnr) (Kg) (2.5)

 mzslà h  s không th nguyên c a l  c quán tính,

Gclà ti trng t ng c ng c  a xe,

Gnrlà khc treo ca xe Các th nghi m và tính toán cho k t lu n r ng: giá tr l n nh t c a gia t c th ng           

n s    s mzs t   l n c a xe Tuy nhiên các m p mô c c b s làm     

zs t  chuyng trung bình c a xe C ng cao

Các t i tr ng th   i x ng v i tr c d c c a xe xu t hi n khi      

xe chng g gh , các bánh xe khác nhau va vào các ch ng ng i v t các      thm khác nhau

Các bánh xe trên m t c u   chu các ph n l c khác nhau t m   ng gây ra

mô men xo n và mô men u n thân xe  

 mznslà h  s không th nguyên c a l  c quán tính,

Gclà ti trng t ng c ng c  a xe,

Giá tr  c a mzns ph thuc vào loi xe [9 ]:

- Xe con: 1,3

- Xe buýt: 1,3

- Xe ti: 1,3

- c chng: 1,8

  l ch c a l c tác d ng lên bánh ph i và trái ph thu c ch y        cao

c a m p mô h Trong tr ng h p t i h       l ch này có giá tr b ng t  t lên c u 

c Rp Lc bên bánh phi bng Rp, lc bên bánh trái b ng 0 

Chiu cao c a m p mô gây ra hi n t ng này ph thu       c ng c a h  treo, b r ng v        c ng xo n c a khung xe Tuy nhiên so v i bi   n

d ng c a h treo và lp, bi n d ng c  i nh và ta có th b qua  

T mô hình hình h c c a h treo cùng v i gi      thi t c u trúc c ng c a thân xe  chúng ta có biu thnh chi u cao m p mô h:  

h1=fog + frp(rp/zp) + rp(fog/rt)+ rp(frt/zt) (cm) (2.8)

 og lún c a l  i v i các xe hi lún c a l p có giá tr   

g n b  lún c a lò xo f r  lún c a lò xo h treo, ch s p nói t i c u      

c, ch s   n c u sau, r là kho ng cách v t bánh xe, z là kho ng cách gi    a

m b t nhíp 

Thành ph n th nh t và th 2 trong bi u th c ch          nâng c m P (Xem hình 2.3), ph thu c vào các thông s c a h treo; thành ph n t ba và th         th   hi n ng c a thông s h treo sau gây ra nghiêng c a c u sau và nâng      

h1=mzns.Rprp[(Cog.rp)-1 + (CrpZp)-1 +(Cog.rt)-1 +(Cog.Zt)-1] (2.10)

và h2=mzns.Rpr[(Cog.rp)-1 + (CrZ)-1] (2.11)

 C=Rp  c ng,

Rp là ph  n l  t lên cc ca xeCác chi u cao m c c n ph c so sánh v i chi u cao m  p

mô th c t     b i nhi u kh o nghi m khác nhau Giá tr các chi u cao này     

ph thuc vào ch ng lo i xe [7 ]

Loi xe Xe con Xe buýt Xe ti Xe chuyên d ng Chiu cao h (mm)  200  250  300  400

B ng 2 1: B ng chi u cao m p mô so sánh v     i chi u cao th c t

M t c t I bao g m n m p mô i x ng có chi u cao h, b c t c a nh p nhô          

c ch n sao cho kh  ng c a xe ch ch u gia t c th     ng và gây ra l c thng Pz i x ng   so vi na trái và ph i c a ô tô

M t c t II có d ng cung lõm v i bán kính r Gia t c xu t hi n s t l v          i

 n t c và t l ngh ch v i bán kính cung cong và nh    y s gây ra 

lc thi xng Pzs

M t c i m i x ng có chi u cao h n gây ra gia

tc thi xng và kéo theo gia t c góc so v i trc dc

M t c t IV là b m t ph ng v i ch ng ng i v t có chi u cao h          p Khi chuyn

ng ng i v t này s xu t hi n gia t c theo ph      c xe và l c 

Px

M t c t V có d ng cung cong (n m ngang) v i bán kính Khi xe chuy n       

ng s xu t hi n l c quán tính li tâm P    y Giá tr c a l c này ph     thuc vào v n t c chuyng ca xe

Trong lu ch  y u nghiên cng h p khi xe ch ng

m t c t I, III, IV

2.1.5 Phi hng hp ti tr ng và h s t i     trng.

T i tr ng tính toán P  zs, Pzns tng vn riêng bi t trên mô hình 

 c t các t i tr ng này có th xu t hi n m     ng thi Các kh  i h p khác nhau c a t i tr   ng

:[7]

Tng v i m t c t I c   ng ng h p I, tr ng h p II là m t c    t III, trng h p là m III t ct IV

Ti tr

ng v i mô hình 

ng

H s t  i trng

M i tr ng h p t i (t          thuc i v i k t cvào các giá tr t ng l c quán tính Khi tính toán c n hi u r ng t i tr ng th        ng

là phép c  i s

Trng h p th nh t: t i tr     i x ng gây ra bi gia tc thng (gây ra u n) 

ng h p th hai: T i tr ng xo n gây ra b i s nh c lên c a m t bánh xe          

y qua vi c phân tích v   ng h p t i tr  ng lên xe trong quá trình chuy ng là r t ph c t p và r      nh Các t i tr ng này tác  

ng lên khung xe theo nhi u chi   u n trong m t ph ng d c, u n trong m t     

ph ng ngang  ng t i tr ng này không th   

  c, vi c phân tích chúng d a trên lý thuy t Pawlowsky [7] theo các   

ng h p trên, sau khi phân tích có th    c các h s t i tr ng cho t ng     lo   s th c nghi

2.1.6   b

Ti trng khung xe g m có: 

- Trng b n thân khung xe 

- Trng phc treo c a xe bao g i lái, hành khách, v xe và các cm h th ng khác trên xe  

a  ng h p xe ch   ng th ng

Tit các t i tr  trên khung xe v i các kh i t i tr ng    bao g m:  Khi bu ng lái (bao g m kh   ng bu ng lái và kíp lái), kh i thùng  hàng, khy t i, kh c b t trên ph u

xe iá tr  l tham kh o m 2.1.2 [12], [9  c ]

T i các v trí b t nhíp s     c c nh t i 4 v trí bánh xe, sau khi tính toán     

ng h y t ng b ng xe có các giá tr ph n l c t m     ng

 ng lên khung xe Các giá tr ph n l c c     c bên trái Rz11, bánh

c bên phi Rz12 i Rz21, bánh sau bên phi Rz22

b  ng h c trái lên  m p mô

ng hc lên m p mô (h= 20 cm) thì t i tr  t lên khung xe vn gii vi khi xe chng b ng 

Giá tr ph n l c t m t      ng tác d ng lên khung xe t i v    c bên trái có giá tr : (giá tr R  pp tham kh o công th c  (2.7), giá tr m zns là h s không th nguyên   

ca lng h p t i tri xng)

ng lên cc lên m p mô có giá tr b ng ph n l c t m      t

d Hai bánh chéo nhau lên m p mô

ng h p này khi n khung xe b xo n    

m nh.Lúc này ta s c nh ph n nhíp t i nh             i, t l

ng th t t i lên nhíp c a nh  t v i giá tr b ng ph n l c t     

mng tác d      ng b ng c ng v i giá tr l    c

       t (Tham kh o công th c (2.11) và m c 2.1.5) T i    trt trên khung vng h p xe ch ng b ng 

2.1.7 L a ch n các giá tr l   ng t m ng

 xây d ng mô hình kh ng cho mô hình khung xe là m t bài toán r t ph c t p và t n nhi u công s c Vì v y, trong lu         gi thit

ng khi xe có th g ng nh m ki 

ng c a mô hình    b n c a khung xe t i trong quá  

ng

a Gi thit ti tr ng tác d ng lên khung xe 

Các l c tác d ng lên khung xe t i bi n thiên liên t c trong quá trình chuy n      

ng c a ô tô, giá tr c a chúng ph thu    u ki n chuy ng c th Vì v y   

   c l c này c n d a trên mô hình chuy    ng c a khung trong 

ng h p t ng quát   u ki n th c t Vì mô hình xây d ng r t     

ph c t p, nên trong nghiên c u này ch     kho sát s  ng c a mô hình PTHH và 

mt phn là thông s u vào cho bài toán tính b n m   i ca khung

b Biên d ng ng u nhiên theo Tiêu chu n ISO 8608:1995  

ISO 8608:1995 ] là tiêu chu n v m p mô m[8    ng, c s d ng ph   

bi n nh t hi  ng l c h c ô tô Tiêu chu  c phân

bi t các d ng theo m ph  ng (PSD) và chia chúng thành 8 loi tiêu chun v i các ký hi c t A n H 

Hàm m  ng ca chiu cao m p mô c a m  ng tính theo t n s n:  

w 0

t n s n  o Khi tính toán các long ô tô s  c chn b ng 2 

    c mô t theo tiêu chu      

  o sát bài toán ng nh   nh  ng c a t i tr   ng trong các lo   ng Các d ng t i tr   ng này gây ra các ng su t

ng trong khung xe,      b n phá h   b n m i c a khung  Chính vì v y, vi c kh o sát t i tr    ng lên khung xe khi xe ch y trên các mng tiêu chu n, m t m    b n c a khung, m t khác  

nh các ch t i tr ng làm thông s      nh

  b n m i c a khung xe  

M p mô b m t c a 7 lo    ng theo ISO 860c th hi n trên 1  kho ng chi 

Hình 2 5 M p mô m :   ng theo tiêu chu n ISO 8608:1995 

Trong nghiên c u này, 2 lo ng theo tiêu chuc tin hành khng D-ng xng E-ng r t x c kh o sát Mc chuyng th ng V n t c c a xe là    

-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1

Hình 2 7: M p mô m   ng E-F (v = 40 km/h)

2.2 Xây d ng mô hình 3D 

2.2.1 Gii thi u ph n m m Solidworks   

Solidworks là phn m m thi t k       ch y trên h   u hành

  c phát tri n b i Dassault Systèmes Solidworks Corp,  

m t công ty con c a Dassault Systèmes, SA (Vélizy, Pháp) Solidworks hi  

  c s d ng bu k     t k mtoàn th  gi i.[3]

Hi c s d ng khá ph bi n trên th gi i  t Nam       Vi

ph n m c s d ng r t nhi u không ch      

c m r n, khoa h c ng d  ng Phn m m Solidworks cung c   i dùng nh ng    t vi

nh t v   thi t k các chi ti t các kh i 3D, l p ráp các chi ti    hình thành nên

-  t k trên Solidworks:  t trong nh á

ni bt ca ph n m m solidworks Thông quan vi  c thi t k các các biên d ng 2D s  

dc các khi 3D theo yêu c u 

- p ráp các chi ti t: n

mCác chi ti t 3D sau khi thi t k xong có th l p ráp     

l i v i nhau t o thành m t b ph n máy ho c m t máy hoàn ch nh Xây d ng các          

ng d n th hi n quy trình l p ghép    

- Xu t b n v trên ph n m m solidworks   : Phn m m Solidworks cho phép ta 

t o các hình chi u vuông góc các chi ti t ho c các b n l p v i t l và v           i

2.2.2 Xây d ng mô hình 3D khung xe t  i

  ti n hành xây d ng mô hình chi ti t c a khung xe t là m t vi   i  

h i m t nhi u th i gian và công s c [3]       c thi t k và xây d ng l    i.Khái quát chung v thi t k  s n ph m c a ph n m m    

Công vi c gi i quy t các bài toán v i vi c s d ng các ph n m        c thc

hi n qua nhi c khác nhau, trình t và ni dung công  thc

Chn mô hình phân tích: mô hình phân tích c a ta có th là 2D, 3D và s ch a    

ng các ph n t   ng, b m t hay kh  c T t nhiên n u c n thi t ta có    th  l a ch n trong mô hình h n h p nhi u ph n t Vi c l a ch n ki u mô hình,          

ki u ph n t s     o d ng mô hình 

- Mô hình các ph n t d  ng (LINE) có th i di n cho các d m (ho    c

ng) 2D, ho i x ng tr c Vi c xây d ng mô   

ng t o ra chúng t mô hình hình h c   

- Các mô hình v i ph n t    c dùng cho các c u trúc v m ng   trong không gian 3 chi n t 2D SOLID mô hình này m c dù có th  

 Trình t thi t k 3D trong Solidworks  

Vic xây dc th c hi n qua nhi  c khác nhau (s d ng nhi u công c trong thi t k ), trình t và n i d ng công vi c c           th tùy thu c vào hình dáng s n ph m c n thi t k Tóm l i, ta có th         

b n hành xây d ng mô hình 3D c a m t s n phti     m c th 

- t tên cho mô hình thi t k : Khi thi t k m t chi ti t, lúc này tên chi ti t s        tr thành phu c a mô hình Vi t tên cho chi ti t nh m h n ch kh      

n ti n cho quá trình tìm ki m s n ph m    

- M  m t b n v    thi t k chi tit (Part Design), thi t k b n v l p (Assembly), xu t b n v 2D (Drawing) Gi a các         

ph n r t thu n ti n trong vi c chuy n gi       i t vnhau