Trường đại học công nghiệp hà nộikhoa công nghệ ô tôbáo cáo thực hànhmôn học ứng dụng máy tính trong thiết kế tính toán ô tô

Cơng dụng- Phần mềm xử lý tốn học rất mạnh, thông qua việc thực hiện các phép toán trên ma trận MAT - Matrix- Định hưởng của phần mềm Matlab là dùng cho những cán bộ nghiên cứu, thiết kế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

BÁO CÁO THỰC HÀNH

MÔN HỌC: Ứng dụng máy tính trong thiết kế tính toán ô tô

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Minh Tiến Khóa: K15

Lớp: AT6059.5 SVTH: Nguyễn Hữu Phước

Mã sinh viên: 2020606026

Hà Nội - 2023

Mục Lục

Câu 1: Tìm hiểu phần mềm và nêu quy trình xây dựng hệ thống treo ¼ 2 khối lượng bằng Matlab – Simulink

(hoặc ½ ) 2

I Tìm hiểu phần mềm 2

1 Công dụng 2

2 Giao diện, chức năng, câu lệnh… 2

II Cơ sở lý thuyết 4

1 Phương trình động lực học 4

2.Thông số đầu vào: 5

III MÔ PHỎNG 6

Câu 2: Tìm hiểu phần mềm và nêu quy trình xây dựng bài toán kiểm bền tĩnh cho 1 chi tiết bất kì trên ô tô ( lý giải các vị trí đặt ngàm vàn ngắn gọn cơ sở chọn lực) 14

I Tìm hiểu phần mềm 14

1 Công dụng 14

2 Giao diện, chức năng, câu lệnh… 14

II Quy trình xây dựng 17

Câu 1: Tìm hiểu phần mềm và nêu quy trình xây dựng hệ

thống treo ¼ 2 khối lượng bằng Matlab – Simulink (hoặc

- Công cụ đồ họa 2D, 3D, Đơn thức, đa thức, vi phân, tích phân, …, Xử

lý các tín hiệu đo, Thuật giải bài toán tối ưu

- Giải PT đạo hàm vi phân phục vụ kiểm bền, nghiên cứu các dòng chảy khi hay chất lỏng, Simulink mô phỏng các cơ cấu máy

2 Giao diện, chức năng, câu lệnh…

- Cửa sổ lệnh:

▪ Nơi nhập lệnh thực hiện từng phép toán, các chương trình con, kết nối với các module ứng dụng trong Matlab

▪ Luôn có dấu nhắc “>>”: Trực tiếp tên lệnh vào đó, kết thúc gõ Enter

để thực lệnh

▪ Nếu 1 cậu lệnh dài, để xuống dòng thì sử dụng 3 dấu chấm " " trước khi gõ Enter

▪ Nếu trước 1 dòng lệnh có ký tự “%” thì dòng lệnh đó chỉ là chú thích, Matlab không thực hiện lệnh trong dòng soạn thảo đó

▪ Khi thực hiện xong 1 lệnh đúng (không có lỗi), Matlab sẽ đưa ngay kếtquả của lệnh đó nếu cuối câu lệnh không có dấu ";" Kết quả sẽ được trả lời sau dòng ans

▪ Lệnh clc cho phép xóa toàn bộ các lệnh đã thực hiện trước đó, trả về 1 trang cửa sổ trắng ▪ Lệnh clear all cho phép xóa toàn bộ lưu trữ các biến

có trong bộ nhớ hiện thời của máy tính Gõ help trên cửa sổ sẽ hiện cho cách thức sử dụng lệnh đó

• Các phím tắt thông thường khác như: Ctrl + C, Ctrl + N, Ctrl + O, Ctrl+ X,

Lưu ý – Tìm kiếm các hàm trong thư viện phần mềm: F1 – Help

1 Phương trình động lực học

- Mô hình 1/4 xe được dùng để khảo sát dao động của khối lượng được

treo và không được treo trên một trục khi chúng dao động độc lập,

mô hình vật lý dao động 1/4 xe thể hiện trên hình dưới Có thể chia

mô hình dao động 1/4 xe thành các phần tử: bánh xe; khối lượngkhông được treo; hệ thống treo và phần tử khối lượng được treo Z C

k F(t) m 0 Hình 6.26 Mô hình hệ thống treo đơn Fqt F(t) Fc Fk 95Phần tử bánh xe có hai kích thích đầu vào là dịch chuyển của khốilượng không được treo và chiều cao mấp mô biên dạng đường Đầu

ra là lực tương tác với khối lượng không được treo và cũng là lựctương tác với đường

Mô hình dao động 1/4 xe(Gồm khối lượng được treo và khối lượng dầm cầu trên hệ thống treo

phụ thuộc)

Phương trình động lực học của hệ thống:(Tham khảo giáo trình :tin học

ứng dụng trong ô tô HAUI)

Phương trình động lực học của hệ thống:

-ms - Ks(Z’s – Z’u) – Cs(Zs - Zu) = 0 (1) -mu + Ks(Z’s – Z’u) + Cs(Zs - Zu) – Kt(Z’u – q’) – Ct(Zu - q) = 0 (2)

Từ (1) 

Phương trình dùng để tạo khối

Từ (2 ) 

Phương trình dung để tạo khối

Để giải hệ phương trình vi phân dùng Simulink có các cách sau:

Cách 1: Dùng khối trong Simlink giải trực tiếp

Cách 2: Dùng hàm Function hoặc Matlab Function

Dưới đây là phương pháp dung khối để giải trực tiếp:

Bước 2: Tạo thư mục Baocaoungdungmt để lưu lại bài làm.

Bước 3: Nhập thông số đầu vào Có hai cách để nhập thông số đầu vào:

Chọn cách nhập trực tiếp tại màn hình command windows:

Lưu ý : khi nhập thông số dạng này thì cần lưu chung file matlab và file simulink trong cùng một thư mục và cùng tên thì quá trình mô phỏng mới có thể chạy được

Bước 4: Khởi động simulink bằng cách chọn biểu tượng simulink như trên hình

và tạo file mô phỏng mới bằng cách chọn blank model.

Bước 5: Dựa trên phương trình động lực học xây dựng sơ đồ simulink

Có 2 cách lấy các sơ đồ khối:

Cách 1 : Vào thư viện Library

Cách 2 : Gõ tên khối trực tiếp trên màn hình:

Ta

Bước 6: Xây dựng sơ đồ mô phỏng như hình dưới:

Dựa vào phương trình (1) và (2) kết hợp với các khối trong simulink ta sẽ vẽ được khối sơ đồ kết nối => Sau đó cho hiển thị ra đồ thị.

Bước 7: Tạo tín hiệu đầu vào cho khối Step

Tín hiệu dạng Step và giúp kết quả đầu ra là dạng song như mong muốn tùy vào kiểu diễn đạt mà ta chọn tín hiệu đầu vào phù hợp

Bước 8: Chạy mô phỏng bằng cách ấn nút “Run”

Bước 9: Xuất kết quả mô phỏng và kiểm tra kết quả mô phỏng, đánh giá kết quả

mô phỏng.

Nhận xét: Dạng đồ thị là hình sin, là dao động tắt dần phù hợp với nhiệm vụ của giảm chấn và lò so (dập tắt dao động).

Câu 2: Tìm hiểu phần mềm và nêu quy trình xây dựng bài toán kiểm bền tĩnh cho 1 chi tiết bất kì trên ô tô ( lý giải các

vị trí đặt ngàm vàn ngắn gọn cơ sở chọn lực)

1 Công dụng

- HyperMesh là bộ tiền xử lý tiên tiến hàng đầu dành cho quá trình mô

hình hóa có độ trung thực cao Khả năng tạo lưới nhanh chóng và chất lượng chính là điểm cốt lõi của HyperMesh Giải pháp mô hình hóa này cung cấp các công cụ lắp ráp mô hình tiên tiến hỗ trợ việc tạo và lắp ráp các mô hình phức tạp, ngoài ra việc mô phỏng các chi tiết đa vật liệu được hỗ trợ bởi các công cụ tạo, chỉnh sửa và hiển thị nâng cao Quá trình thay đổi thiết kế được thực hiện thông qua mô hình lưới và biến đổi hình học

- Thuật toán tạo lưới 2D và lưới 3D liền mạch, tạo và kiểm soát lưới tự

động hoặc thủ công

- Tương tác tốt với các phần mềm CAD.

- Hỗ trợ các mô hình đa vật liệu – Vật liệu composite.

- Tương thích với các bộ giải phổ biến hiện nay.

- Quản lý các cụm chi tiết phức tạp thúc đẩy xây dựng mô hình chung

2 Giao diện, chức năng, câu lệnh…

Mở và lưu file trong HyperMesh

- New.hm file – tạo 1 file làm việc mới

- Open hm file – mở 1 file có sẵn

- Save hm file – lưu file Import – nhập một file bên ngoài vào môi

trường HyperMesh nhập 1 file HyperMesh

nhập 1 file FE

nhập 1 file hình học (iges, Step, …)

nhập 1 file connector

- Export – xuất file ra các định dạng file khác

- Load User Profile – mở cửa sổ User Profile

Các panel lệnh trong HyperMesh

Hầu hết các chức năng làm việc trong HyperMesh(HM) được tập trung tại các panel Vùng panel được chia làm 7 trang, và trên mỗi trang là những panel cho phép sử dụng tất cả các chức năng của module HM Hầu hết tất cả các thông tin liên quan đến việc chia lưới đối tượng đều được đưa vào tại vùng panel

Panel Layout

Trong HM có 3 loại layout

Các công cụ trong panel lệnh

Trong panel lệnh có nhiếu nút nhấn và tùy chọn,

Thanh công cụ Mask

Được dùng để làm hiện lên hay làm ẩn đi các đối tượng được chọn

II Quy trình xây dựng

Trước khi mô phỏng cần có sẵn file mô hình dạng STEP

Có thể tự thiết kế hoặc tìm kiếm và lưu file có sẵn trên mạng

Bước 1: Khởi động và thêm mô hình dạng STEP vào trong hypermesh.

Bước 2: Chia lưới tự động cho mô hình

+) Thanh công cụ chọn 3D >>tetramesh>>volume tetra>>element size

là 3000>>chọn mô hình và bấm Mesh

Bước 6: Đặt điều kiện và các thông số cho mô hình

+) Chuột phải vào khoảng trắng như hình, chọn create >> material Tương tự, chọn các tùy chọn property, load step, load collector Lưu ý: load collector sẽ tạo 2 lần.

+) Đổi tên và cài thông số cho các điều kiện

Material:

Property:

Load collectors

+) Luc

+) Ngam

Bước 7: Chạy kết quả

Kết quả: