đề tài ứng dụng máy tính giải các bài toán dao động trên ô tô

Bộ Giáo Dục & Đào Tạo Trờng đại học Giao thông vận tải báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp trờng Đề tài: ứng dụng máy tính giải toán dao động ô tô M số: T2003 CK - 01 Chủ nhiệm đề tài: KS Trần văn nh Đơn vị: Bộ môn Cơ khí Ôtô Khoa Cơ khí - ĐH GTVT Thời gian thực hiƯn: 1/2003 – 12/2003 Hµ néi 11/2006 Mơc lơc Môc lôc Mở đầu Ch−¬ng Tỉng quan .4 1.1 C¸c hớng nghiên cứu dao động ô tô 1.2 Các thông số tiêu đánh giá dao động ô tô 1.2.1 Tần số dao động riêng hệ số dập tắt dao động 1.2.2 Gia tèc dao ®éng 1.2.3 HÖ số êm dịu chuyển động (K) 1.2.4 Đánh giá cảm giác theo công suất dao động 1.2.5 Đánh giá cảm giác theo gia tốc dao động thời gian tác động chúng .10 1.3 PhÇn mỊm matlab/simulink 10 1.4 Mục đích phạm vi nghiªn cøu 13 Chơng II Các phần tử mô hình dao động ô tô 14 2.1 Phần tử lốp đàn hồi 14 4.1.1 Mô hình tếp xúc điểm 14 2.1.2 Mô hình đai cứng 17 2.1.3 Mô hình tiếp xúc vết cố định 18 2.1.4 Mô hình tiếp xúc vết thích øng .19 2.2 khối lợng không đợc treo 20 2.2.1 Mô hình khối lợng không đợc treo bậc tự .20 2.2.2 Mô hình khối lợng không đợc treo hai bËc tù 22 2.3 PhÇn tư hÖ thèng treo 23 2.3.1 Mô hình hệ thống treo ®¬n 25 2.3.2 Mô hình hệ thống treo thăng 27 2.4 Khối lợng đợc treo 29 2.4.1 Mô hình bậc tự 29 2.4.2 Mô hình hai bậc tự 31 2.4.2 Mô hình khối lợng đợc treo ba bậc tự 34 Chơng III Xây dựng số mô hình dao động ô tô điển hình 37 3.1 Mô hình 1/4 xe .37 3.2 Mô hình dao động mặt phẳng ngang 39 3.3 Mô hình phẳng dọc dao động tơng đơng ô tô trục 41 3.4 Mô hình phẳng dọc dao động tơng đơng ô t« trơc 42 3.5 M« hình phẳng dọc dao động tơng đơng đoàn ô tô 44 3.5 Mô hình không gian dao động tơng đơng ô tô trục 46 3.6 Một số kết tính toán 49 KÕt luËn 53 Tài liệu tham khảo 54 Mở đầu Nhà nớc ta đà chủ trơng phát triển ngành công nghiệp nặng, ngành công nghiệp ô tô nớc ta đợc đặc biệt trọng với việc thành lập hàng loạt công ty liên doanh, quốc doanh t nhân hoạt động lĩnh vực sản xuất lắp ráp ô tô Ngành công nghiệp ô tô nớc ta có đủ điều kiện sách, điều kiện xà hội để phát triển Trong năm gần đây, ngành công nghiệp Ôtô Việt Nam có bớc phát triển nhảy vọt Ngày 03 tháng 12 năm 2002 Thủ tớng phủ có định số 177/2004/QĐ-TTg việc phê duyệt quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt nam đến năm 2010, tần nhìn đến năm 2020 Theo quy hoạch phủ bớc đầu hình thành tổng công ty làm nòng cốt cho ngành công nghiệp ô tô nớc: VINAMOTOR, VEAM, VINACOAL tổng công ty khí giao thông Sài Gòn Để đáp ứng nhu cầu nhân lực có chất lợng cao đáp ứng đợc phát triển ngành, trờng Đại học Giao thông Vận tải có điều chỉnh đa số môn học vào chơng trình đào tạo kỹ s Cơ khí Ôtô có môn học ứng dụng tin học tính toán thiết kế sử dụng ô tô Trên ô tô tồn hai dạng dao động: dao động theo phơng thẳng đứng chủ yếu kích thích từ mặt đờng dao động động xoắn hệ thèng trun lùc chđ u kÝch thÝch tõ ®éng từ mặt đờng Bài khảo sát dao động theo phơng thẳng đứng có ý nghĩa quan trọng cho việc hoàn thiện kết cấu hệ thống treo Bài toán dao động xoắn hệ thống truyền lực có ý nghÜa cho viƯc hoµn thiƯn kÕt cÊu cđa cđa ly hợp, đồng tốc hộp số Trớc toán dao động ô tô đà đợc thực với nhiều phơng pháp khác nhau, nhiên mô hình tính toán đơn giản nhiều giả thiết làm độ xác toán Trong năm gần với phát triển công nghệ tin học phơng pháp tính, toán dao động ô tô giải đợc với mô hình phức tạp hơn, tính toán nhanh đảm bảo độ xác Với mục tiêu làm tài tiệu tham khảo cho việc giảng dạy viết giảng, đề tài ứng dụng máy tính giải toán dao động ô tô đa phơng pháp tổng quát xây dựng mô hình toán học cho dạng toán dao động ô tô phần mền MATLAB/Simulink Chơng Tổng quan 1.1 Các hớng nghiên cứu dao động ô tô Theo phơng thẳng đứng, ô tô hệ thống dao động mối quan hệ chặt chẽ với đờng - hành khách - lái xe (hệ thống quan hệ Đờng - Ô tô - Con ngời) Cã ba h−íng nghiªn cøu vỊ hƯ thèng quan hƯ trên: nghiên cứu bề mặt đờng; nghiên cứu dao động ô tô; nghiên cứu cảm giác sức chịu đựng ngời Hớng nghiên cứu thứ nhất, thực thực nghiệm lý thuyết nhằm mục đích xác định quy luật kích thích dao động ô tô Bằng phơng pháp đo ghi biên dạng đờng khác nhau, tiến hành xử lý kết nhận đợc Dao động ô tô chuyển động dao động cỡng với nguồn kích thích mấp mô mặt đờng Mấp mô mặt đờng thờng quy luật (mấp mô mặt đờng ngẫu nhiên), để mô tả toán học biên dạng đờng dùng đặc trng thống kê gồm: kỳ vọng toán học, phơng sai mật độ phổ lợng chiều cao mấp mô mặt đờng Trên giới có nhiều công trình nghiên cứu việc mô tả toán học độ mấp mô bề mặt đờng Hớng nghiên cứu thứ hai, nghiên cứu dao động ô tô với mục đích cải thiện độ êm dịu chuyển động, chất lợng kéo, tính kinh tế, tính dẫn hớng, độ ổn định chuyển động, độ bền độ tin cậy Vì vậy, nghiên cứu dao động ô tô nghiên cứu mối quan hệ dao động ô tô với tiêu chất lợng khai thác kể Nghiên cứu lý thuyết dao động ô tô phận thờng đợc tiến hành nh sau: - Thay ô tô hệ dao động tơng đơng theo quan điểm mục đích nghiên cứu; - Thiết lập phơng trình dao động hệ sở sử dụng phơng pháp học giải tích sử dụng nguyên lý Đa-lam-be, phơng trình La-grăng Các phơng trình đợc giải phơng pháp tính phân số máy tính Phân tích thông số đầu vào hệ sở giả thiết tính chất phi tuyến tuyến tính phần tử, kích thích hàm điều hoà ngẫu nhiên Một toán nghiên cứu dao động ô tô làm rõ ảnh hởng thông số hệ đến dao động Nghiên cøu lý thut kÕt hỵp víi thÝ nghiƯm, cã thĨ đa toán phân tích toán tối u thông số hệ thống Hớng nghiên cứu thứ ba, nghiên cứu cảm giác ngời ô tô Hớng nghiên cứu thực khó Khi ô tô ngời cảm thấy mệt mỏi thể xác, căng thẳng thần kinh Nghiên cứu sức chịu đựng ngời đa tiêu đánh giá sức chịu đựng ng−êi theo tõng nhãm ng−êi, tõng løa ti Ngoµi phải nghiên cứu phản ứng phận, quan thể ngời liên quan đến viƯc ®iỊu khiĨn xe HiƯn ng−êi ta tËp trung vào hai hớng nghiên cứu ngời ngời điều khiển ô tô (lái xe) ngời chịu dao động (hành khách) Việc nghiên cứu hai hớng cần đợc hoàn thiện dao động ô tô làm ngời mệt mỏi dẫn đến phản ứng linh hoạt điều khiển xác gây tai nạn giao thông Để chế tạo hệ thống dao động có chất lợng tốt cần thiết phải nghiên cứu dao động ô tô mối quan hệ tổng thể Đờng -Ô tô - Con ngời Các kết nghiên cứu góp phần nâng cao chất lợng thiết kế chế tạo ô tô góp phần nâng cao hiệu sử dụng suất vận chuyển ô tô kinh tế quốc dân Sơ đồ cấu trúc hệ thống Đờng - Ô tô - Con ngời nghiên cứu dao động ô tô thể hình 1.1 Nghiên cứu lý thuyết: - Hệ dao động tơng đơng phơng trình dao động; - Giải phơng trình dao động máy tính; - Phân tích dao động; - ảnh hởng thông số; - Điều chỉnh tối u hoá thông số Ô tô (dao động) Nghiên cứu thực nghiệm: - Kích thích dao động; - Đo ghi dao động, gia công xử lý số liệu Đờng (Nguồn kích thích) Nghiên cứu lý thuyết: - Đặc tính thống kê; - Biểu diễn toán học biên dạng Rung động, tiếng ồn: - Nguồn phát tiếng ồn, rung động Nghiên cứu thực nghiệm: - Đo nghi biên dạng đờng; - Gia công xử lý số liệu; - Đặc tính thống kê; - ảnh hởng điều kiện sử dụng Liên hệ với chất lợng khai thác: độ êm dịu, chất lợng kéo, tính thông qua, tính ổn định, tính dẫn hớng, tính kinh tế, độ tin cậy Đặc điểm dao động ô tô khác nhau: ô tô con, ô tô tải, ô tô khách, ô tô nhiều trục, đoàn ô tô, ô tô chuyên dùng Thiết kế hệ thống treo: - Thiết kế phần tử đàn hồi, giảm chấn, dẫn hớng Các quan ngời chịu dao động Bệnh nghề nghiệp lái xe, khả chuyên chở bệnh nhân Con ngời, hàng hoá (cảm giác, bảo quản) Khả chịu đựng lái xe: - Chỉ tiêu đánh giá; - Yêu cầu lái xe Mô hình hoá: - Lái xe - Hàng hoá chuyên chở - Hệ đờng-ô tô-con ngời Bảo vệ: - Từ dao động; - Từ rung động, tiếng ồn Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống Đờng - ô tô - ngời nghiên cứu dao động ô tô 1.2 thông số tiêu đánh giá dao động ô tô Khi nghiên cứu dao động ô tô chất lợng hệ thống treo cần phải quan tâm đến thông số dao động tự thông số dao động cỡng dới tác dụng cđa kÝch thÝch cã chu kú hc kÝch thÝch ngÉu nhiên Trong trờng hợp kích thích hàm điều hoà đánh giá dao động theo đặc tính biên độ tần số, kích thích hàm ngẫu nhiên cần đánh giá theo trị số bình phơng trung bình dịch chuyển gia tốc Để tính toán thông số dao động cần sử dụng nhiều đại lợng, thông thờng đại lợng đợc chia thành nhóm: - Các thông số kết cấu, gồm: khối lợng đợc treo không đợc treo; chiều dài sở ô tô; toạ độ trọng tâm khối lợng đợc treo; độ cứng phần tử đàn håi hƯ hƯ thèng treo; ®é cøng cđa lèp; hƯ sè c¶n gi¶m chÊn; hƯ sè c¶n cđa lèp; lùc ma s¸t hƯ thèng treo - C¸c thông số dao động bao gồm: tần số dao động riêng; hệ số dập tắt dao động; dịch chuyển gia tốc khối lợng đợc treo 1.2.1 Tần số dao động riêng hệ số dập tắt dao động Trong trờng hợp dao động tự cản, tần số dao động riêng khối lợng đợc treo trục xác định gần biểu thức (1.1) tần số dao động riêng khối lợng không đợc treo trục đợc xác định theo biÓu thøc (1.2): Ω0 = C s C t C = ms m s (C s + C t ) (1.1) Trong đó: Cs - độ cứng phần tử đàn hồi hệ thống treo; Ct - độ cứng lốp; ms - khối lợng đợc treo 0U = Cs + Ct mu Trong ®ã: mu - khối lợng không đợc treo Tần số dao động ô tô nằm giới hạn sau:[6] Đối với xe con: 0= 1ữ1.5 Hz (60 ữ 90 lần/phút); Đối với ô tô tải: = 1.6ữ2 Hz (100 ữ 120 lần/phút) (1.2) Việt Nam, số đợc đề nghị nhỏ 2.5 Hz ô tô sản xuất lắp ráp nớc 1.2.2 Gia tốc dao động Gia tốc dao động thông số quan trọng đánh giá độ êm dịu chuyển động Giá trị gia tốc giới hạn theo phơng Ox (phơng dọc xe), OY (phơng ngang xe), OZ (phơng thẳng đứng) đợc xác định thực nghiệm nh sau:[16] && Z < 2.5 m/s2 (1.3a) && Y < 0.7 m/s2 (1.3b) && X < 1.0 m/s2 (1.3c) C¸c sè liƯu coi gần để đánh giá độ êm dịu chuyển động ô tô, số liệu thống kê, động ô tô truyền cho ngời mang tính chất ngẫu nhiên dải tần số rộng 1.2.3 Hệ số êm dịu chuyển động (K) Hệ số êm dịu chuyển động K phụ thuộc vào tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động, phơng dao động thời gian tác dụng đến ngời Nếu K số cảm giác dao động không thay đổi Hệ số K đợc xác định theo c«ng thøc: K= && 12 Z + 0.01ω = && 18 RMS( Z) + 0.01ω && = K y RMS( Z) (1.4) Trong ®ã: ω - tần số dao động (Hz); && Z - gia tèc dao ®éng (m/s2); Ky - hƯ sè hÊp thơ; && RMS( Z) - giá trị trung bình gia tèc dao ®éng (m/s2); T && && RMS (Z) = Z (t)dt T∫ (T - thêi gian tác dụng) Nếu ngời chịu dao động ngang t nằm hệ số Ky giảm nửa Hệ số K nhỏ ngời dễ chịu đựng dao động độ êm dịu cao K = 0.1 t−¬ng øng víi ng−ìng kÝch thÝch, ngồi lâu xe giá trị giới hạn [K] = 10 ữ 25; ngắn [K] = 25 ữ 63.[6] Trong thực tế ô tô, dạng điển hình dao động ngẫu nhiên, nhờ phân tích phổ dao động, giá trị hệ số K đợc xác định theo công thức: K= n K i=1 i (1.5) Trong ®ã: Ki - hƯ sè êm dịu thành phần tần số thứ i; n - số thành phần tần số hàm ngẫu nhiên Giá trị K xác định tính toán lý thuyết thực nghiệm 1.2.4 Đánh giá cảm giác theo công suất dao động Chỉ tiêu đợc dựa giả thiết, cảm giác ngời chịu dao động phụ thuộc vào công suất dao động truyền cho ngời Công suất trung bình truyền đến ngời đợc xác định theo công thức: T Nc = lim ⋅ ∫ P(t) ⋅ V(t)dt T→∞ T (1.6) Trong đó: P(t) - lực tác động lên ng−êi dao ®éng; V(t) - vËn tèc dao ®éng Con ng−êi cã thĨ xem lµ mét hƯ dao động cảm giác ngời phụ thuộc vào tần số dao động, ta đa vào hệ số hấp thụ Ky có tính đến ảnh hởng tần số lực kích động hớng tác động Khi tác động n thành phần với giá trị bình phơng trung bình gia tốc RMS( && i ) công suất dao a động xác định theo công thức: n Nc = K yi (ω).RMS(&& i ) a (1.7) i=1 ¦u điểm tiêu cho phép cộng tác dụng dao động với tần số khác theo phơng khác Ví dụ ghế ngồi ngời && xe chịu dao động với bốn thành phần: RMS( Z) - giá trị bình phơng trung bình && gia tốc dao động thẳng đứng truyền qua chân, RMS( Z g ) - giá trị bình phơng trung && bình gia tốc giao động thẳng đứng truyền qua ghế ngồi, RMS( X ) - giá trị bình && phơng trung bình gia tốc theo phơng dọc, RMS( Y ) - giá trị bình phơng trung bình gia tốc theo phơng ngang Công suất tổng cộng truyền đến ngời đợc xác định theo công thức sau: 41 3.3 mô hình phẳng dọc dao động tơng đơng ô tô trục Với giả thiết khối lợng ô tô đối xứng qua mặt phẳng dọc, mấp mô biên dạng đờng hai bên vết bánh xe nh nhau, ta đa mô hình dao động tơng đơng ô tô mô hình dao động phẳng dọc Mô hình dao động phẳng dọc dùng để khảo sát dao động liên kết ô tô hai trơc (h×nh 3.5) Zs ϕs Isy; ms Cs1 Cs2 Ks1 Ks2 Zu1 mu1 Ct1 Zu2 mu2 Kt1 Ct2 q1 Kt2 q2 b a L Hình 3.5 Mô hình dao động phẳng dọc ô tô trục a, b - khoảng cách từ trọng tâm khối lợng đợc treo đến trục trớc, sau; L chiều dài sở; q1, q2 mấp mô mặt đờng dới trục trớc, trục sau Mô hình dao động phẳng dọc ô tô trục gồm: - Phần tử bánh xe; - Phần tử khối lợng không đợc treo bậc tự do; - PhÇn tư hƯ thèng treo; - PhÇn tư khèi lợng đợc treo hai bậc tự với hai lực kích thích Phân tích tơng tự nh trên, sở phần tử đà đợc xây dựng chơng ta tổng hợp sơ đồ Simulink mô dao động phẳng ô tô trục (hình 3.6) 42 Hình 3.6 Sơ đồ Simulink mô dao động ô tô trục với mô hình phẳng dọc 3.4 mô hình phẳng dọc dao động tơng đơng ô tô trục Với giả thiết hoàn toàn tơng tự nh với mô hình phẳng dọc ô tô trục, mô hình dao động tơng đơng ô tô trục với hệ thống treo thăng thể hình 3.7 Các phần tử mô hình dao động phẳng dọc ô tô trục tơng tự nh phần tử mô hình dao phẳng dọc ô tô trục, khác hệ thống treo trục sau đợc thay hệ thống treo thăng Với hệ thống treo thăng bằng, kích thích đầu vào dịch chuyển khối lợng đợc treo vị trí trục thăng bằng, dịch chuyển khối lợng không đợc treo trục trục sau Đầu lực tơng tác với khối lợng đợc treo, lực tơng tác với khối lợng đợc treo trục trục sau Trên sở khối đà đợc xây dựng chơng 2, sơ đồ Simulink mô dao động mô hình đợc xây dựng thể hình 3.8 43 ϕs Is; ms Cs1 Zs Cs2 Ks1 mu2 mu1 Ct1 Ks2 Kt1 mu3 Kt2 Ct2 Ct3 Kt3 q3 q1 a q3 b L1 Hình 3.7 Mô hình dao động phẳng dọc ô tô trục với hệ thống treo thăng Hình 3.8 Sơ đồ Simulink mô dao động ô tô trục với mô hình phẳng dọc 44 3.5 mô hình phẳng dọc dao động tơng đơng đoàn ô tô Với giả thiết tơng tự nh mô hình phẳng dọc ô tô trục giả thiết liên kết ô tô đầu kéo sơ-mi rơ-mooc liên kết đàn hồi theo phơng thẳng đứng ta đa đoàn ô tô (hình 3.9) mô hình dao động tơng đơng thể hình 3.10 Hình 3.9 Đoàn ô tô Isr; msr s Is; ms Cs1 c Ct1 Ks2 mu2 Kt1 a b Ks3 mu4 mu5 Ct3 Kt3 q3 q1 Cs3 mu3 Kt2 Ct2 br ar Cs2 Ks1 mu1 Zsr ϕsr Zs q3 L1 Ct4 Kt5 Kt4 Ct5 q4 q5 L1r Hình 3.10 Mô hình dao động phẳng đoàn ô tô Mô hình dao động phẳng dọc tơng đơng đoàn ô tô gồm: hai phần tử hệ thống treo thăng bằng; phần tử hệ thống treo thờng; phần tử khối lợng ®−ỵc treo hai bËc tù víi hai lùc kÝch thích (khối lợng đợc treo rơ mooc); phần tử khối lợng đợc treo hai bậc tự ba lực kích thích (khối lợng đợc treo đầu kéo) năm phần tử bánh xe Tơng tự nh trên, sơ đồ Simulink mô dao động đoàn ô tô thể hình 3.11 45 Hình 3.11 Sơ đồ Simulink mô dao động đoàn ô tô với mô hình phẳng dọc 46 3.5 mô hình không gian dao động tơng đơng ô tô trục Khi ô tô chuyển động khác độ mấp mô biên dạng dới bánh xe nên ô tô dao động lắc dọc có dao động lắc ngang (đối với phần đợc treo không đợc treo) Mặt khác khảo sát mô hình dao động mặt phẳng dọc, thờng giả thiết khối lợng phần treo đợc quy dẫn trọng tâm không kể đến độ cứng vững khung vỏ (coi khung vỏ cứng tuyệt đối) Mô hình không gian dao động tơng đơng ô tô trục thể hình 3.12 b sy Cs2 Z Zs Va X ϕu2 Zu2 Ms;Isx;Isy Cs2 Ks2 Iu2; mu2 ϕsx Y a Ks2 Ct2 Kt2 2d2 q2L Kt2 Ct2 q2L 2dp2 Cs Ks1 ϕu1 Zu1 Cs Ks1 Iu1; mu1 Ct1 Kt1 2d1 Ct1 Kt1 q1L q1R 2dp1 Hình 3.12 Mô hình không gian dao động tơng đơng ô tô trục Cs1, Cs2 - độ cứng phần tử đàn hồi hệ thèng treo ë trơc tr−íc vµ sau; Ks1, Ks2 - hƯ sè c¶n cđa gi¶m chÊn hƯ thèng treo ë trơc tr−íc, sau; Kt1, Kt2 - hƯ sè c¶n cđa lốp trớc sau; Ct1, Ct2 - độ cứng lốp trớc sau; q1L, q1R - biên dạng đờng bánh trớc bên trái, bên phải; q2L, q2R - biên dạng đờng bánh sau bên trái, bên phải; a - khoảng cách từ trục trớc tới tâm; b - khoảng cách từ trục sau tới trọng tâm; 2d1- khoảng cách hai nhíp trục trớc; 2d2khoảng cách hai nhíp trục sau; 2dp1- khoảng cách hai tâm vết lốp trớc; dp2- khoảng cách hai tâm vết lốp sau 47 Mô hình gồm phần tử bánh xe, hai phần tử khối lợng đợc treo hai bậc tự do, bốn phần tử hệ thống treo phần tử khối lợng đợc treo ba bậc tự Tơng tự nh trên, từ phần tử đà xây dựng chơng tổng hợp đợc sơ đồ Simulink mô dao động ô tô (hình 3.13) 48 Hình 3.13 Sơ đồ Simulink mô dao động ô tô trục với mô hình không gian 49 3.6 Một số kết tính toán Trong mục tác giả đa ví dụ tính toán dao động ô tô cho mô hình không gian « t« trơc (« t« MAZ 5335) víi thông số kỹ thuật cho bảng 3.1 Mấp mô biên dạng đờng ngẫu nhiên đoạn đờng Hà Nội Lạng Sơn [3] Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật ô tô MAZ 5335 Stt Thông số Ký hiệu Giá tri Đơn vị kg Khối lợng đợc treo đầy tải ms 12995 Toạ độ trọng tâm khối lợng đợc treo a 2.643 b 1.307 Mô men quán tính khối lợng đợc treo Isx Isxms dp12 Isy Isy0.58.ms.a.b Khối lợng không đợc treo trớc mu1 650 kg Mô men quán tính khối lợng không đợc treo trớc Iu1 Iu1mu1.dp12 kg.m2 Khối lợng không đợc treo sau mu2 1305 kg Mô men quán tính khối lợng không đợc treo sau Iu2 Iu2≈mu2.dp22 kg.m2 §é cøng nhÝp tr−íc Cs1 406000 N/m §é cøng nhÝp sau Cs2 644000 N/m 10 §é cøng lèp tr−íc Ct1 960000 N/m 11 §é cøng lèp sau Ct2 1920000 N/m 12 HƯ sè c¶n gi¶m chÊn tr−íc Ks1 18900 N.s/m 13 HƯ sè c¶n gi¶m chÊn sau Ks2 4680 N.s/m 14 HƯ sè c¶n cđa lèp tr−íc Kt1 N.s/m 15 HƯ sè c¶n lèp sau Kt2 N.s/m 16 Chiều dài sở L 3.950 m 17 Tâm vết bánh trớc 2dp1 1.970 m 18 Tâm vết bánh sau 2dp2 1.865 m 19 Khoảng cánh hai hệ thống treo trục trớc 2d1 1.570 m 20 Khoảng cánh hai hệ thống treo trơc sau 2d2 1.465 m m kg.m2 50 H×nh 3.14 Mấp mô biên dạng đờng đoạn đờng Hà Nội Lạng Sơn Hình 3.15 Dao động thẳng đứng trục trớc Hình 3.16 Dao động góc trục trớc 51 Hình 3.17 Dao động thẳng đứng trục sau Hình 3.18 Dao động góc trục sau Hình 3.19 Dao động thẳng đứng thân xe 52 Hình 3.20 Dao động lắc ngang thân xe Hình 3.21 Dao động lắc dọc thân xe 53 Kết luận Đề tài đà tập trung nghiên cứu xây dựng sơ đồ Simulink giải toán dao động ô tô với mô hình dao động tơng đơng khác Về chất, hạt nhân sơ đồ Simulink giải phơng trình vi phân theo phơng pháp gần Runge-Kutta Tuy nhiên với phơng pháp dùng Simulink, mô hình dao động đợc giải theo sơ đồ cấu trúc trực quan, dễ hiểu dễ thực Với Simulink giải mô hình dao động ô tô với t hệ thống, coi ô tô hệ thống dao động có thĨ chia hƯ thèng nµy thµnh nhiỊu hƯ thèng chuẩn nh: hệ thống treo; bánh xe; khối lợng đợc treo; khối lợng không đợc treo hệ thống dao động ô tô đợc tổng hợp từ hệ thống Phơng pháp có nhiều u điểm so với phơng pháp giải truyền thống Với phơng pháp giải truyền thống phải sử dụng phơng trình Lagrăng loại phơng trình Newton, Đa-lam-be để xây dựng hệ phơng trình vi phân (công việc khó mô hình phức tạp) áp dụng phơng pháp gần để giải Với phơng pháp Simulink, nhờ tách nhỏ hệ việc xây dựng phơng trình cho hệ đơn giản công việc cuối liên kết hệ thành hệ toán Nh với phơng pháp dùng Simulink giải mô hình phức tạp Đề tài đà xây dựng đợc th viện sơ đồ Simulink phần tử chuẩn mô hình dao động ô tô nh hệ thống treo; bánh xe; khối lợng đợc treo; khối lợng không đợc treo sử dụng th viện mô hình chuẩn để xây dựng số mô hình dao động tơng đơng ô tô So sánh kết tính toán ví dụ cho mô hình không gian ô tô trục với kết tính toán theo phơng pháp khác công trình [ ] đà khẳng định đợc đắn phơng pháp mô hình Nội dung nghiên cứu đề tài giới hạn phạm vi toán dao động theo phơng thẳng ®øng cđa « t« víi ngn kÝch thÝch tõ mÊp mô biên dạng đờng Hớng phát triển đề tài mở rộng phạm vi nghiên cứu cho dạng dao động khác ô tô, dao động với nhiều nguồn khích thích, nghiên cứu mô động lực học hệ thống khác ô tô Xây dựng mô hệ thống điều khiển tự động ô tô Kết nghiên cứu đề tài sử dụng làm tài liệu tham khảo cho biên soạn giáo trình, giảng giảng dạy Làm tài liệu tham khảo cho nghiên khoa học nói chung nghiên cứu dao động ô tô nói riêng 54 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Văn Bang, Trần Văn Nh, Lựa chọn hợp lý độ cứng lò xo giảm chấn ly hợp ô tô, Tạp chí khoa học Giao thông vận tải Số 14-5/2006, [2] Phan Văn Hạp, Lê Đình Thịnh, Phơng pháp tính thuật toán, Nhà xuất giáo dục, Hà nội 2001 [3] Đào Mạnh Hùng, Nguyễn Văn Bang, Cao Trọng Hiền, Trần Văn Nh, Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp nghiên cứu ảnh hởng biên dạng mặt đờng đến tải trọng tác dụng lên ô tô quốc lộ 1A đoạn Hà Nội Lạng Sơn, Đại học GTVT 2005 [4] Đào Mạnh Hùng, xác định lực động bánh xe mặt đờng ô tô tải điều kiện sử dụng việt nam, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học GTVT, Hà nội 2006 [5] Nguyễn Ngọc Lâm, Lý thuyết Ô tô, Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà nội 1984 [6] Vũ Đức Lập, Dao động Ô tô, Nhà xuất Học viện kỹ thuật quân sự, Hà nội 1994 [7] Vũ Đức Lập, ứng dụng máy tính tính toán xe quân sự, Nhà xuât quân đội nhân dân, Hà nội 2001 [8] Trần Văn Nh, Xây dựng điều khiển mờ cho hệ thống treo thông minh ô tô, Đồ án tốt nghiệp ngành CNTT, Đại học Bách khoa Hà nội, Hà nội 2006 [9] Trần Văn Nh, Nghiên cứu sử dụng hệ thống treo bán tích cực điều khiển mờ ô tô, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học GTVT, Hà nội 2006 [10] Nguyễn Phùng Quang, MATLAB & SIMULINK, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 2004 [11] Nguyễn Đức Tuấn, ứng dụng tin học thiết kế tính toán ô tô, Nhà xuất Trờng ĐH GTVT, Hà nội 2003 [12] K.M.Captain, A.B.Boghani, D.N.Wormley, “Analytical Tire Models for Dynamic Vehicle Simulation”, Vehicle System Dynamics (1979), pp 1-32 [13] Stan Quinn, Andy Grace, Paul Barnard, Larry Michaels, Bill Aldrich, Using Simulink and Stateflow in Automotive Applications, Math Works printed 1998 55 [14] William T.Thomson, Theory of Vibration with Applications, Stanley Thornes Publishers, UK 1993 [15] Website ftp://ftp.matworks.com/pub/product-info/examples [16] Р В Ротенберг (1972), Подвеска автомоьиля, Москва ... môn học ứng dụng tin học tính toán thiết kế sử dụng ô tô đồng thời có ích cho nghiên cứu dao động ô tô Đề tài giới hạn phân vi ứng dụng Simulink để giải toán dao động theo phơng thẳng ? ?ứng ô tô. .. trên, sơ đồ Simulink mô dao động đoàn ô tô thể hình 3.11 45 Hình 3.11 Sơ đồ Simulink mô dao động đoàn ô tô với mô hình phẳng dọc 46 3.5 mô hình không gian dao động tơng đơng ô tô trục Khi ô tô. .. Giao thông Vận tải có điều chỉnh đa số môn học vào chơng trình đào tạo kỹ s Cơ khí ? ?tô có môn học ứng dụng tin học tính toán thiết kế sử dụng ô tô Trên ô tô tồn hai dạng dao động: dao động theo