Tóm tắt luận Án nghiên cứu khảo sát Đánh giá Độ bền khung sơ mi rơ moóc sản xuất tại việt nam

Đề tài “Nghiên cứu khảo sát đánh giá độ bền khung sơ mi rơ moóc sản xuất tại Việt Nam” với mục tiêu tìm hiểu sâu hơn về phương pháp đánh giá độ bền khung xe các loại xe vận tải hàng hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯƠNG ĐẶNG VIỆT THẮNG

NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN KHUNG

SƠ MI RƠ MOÓC SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM

Ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực

Mã số: 9520116

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Hà Nội – 2024

Công trình được hoàn thành tại:

Đại học Bách khoa Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

1 Thư viện Tạ Quang Bửu - Đại học Bách khoa Hà Nội

2 Thư viện Quốc gia Việt Nam

MỞ ĐẦU

Vận chuyển hàng hóa bằng đường bộ ở Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế và chiếm tỷ trọng lớn trong ngành vận tải Các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu xe tải, xe chuyên dụng ngày càng nhiều Để vận chuyển hiệu quả, nhu cầu sử dụng sơ mi rơ moóc (SMRM) ngày càng tăng, đặc biệt với sự phát triển của dịch vụ logistics SMRM linh hoạt trong vận tải nhờ khả năng ghép nối và tháo rời nhanh chóng với xe đầu kéo (XĐK), cho phép hoạt động liên tục với nhiều XĐK khác nhau Tuy nhiên, việc khai thác SMRM với tần suất cao ảnh hưởng đến tuổi thọ và độ bền mỏi của khung xe Khung SMRM cần đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ bền, độ cứng vững và độ bền mỏi cao để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho việc vận chuyển hàng hóa nặng trong hành trình dài và liên tục Đề tài “Nghiên cứu khảo sát đánh giá độ bền khung

sơ mi rơ moóc sản xuất tại Việt Nam” với mục tiêu tìm hiểu sâu hơn về phương pháp đánh giá độ bền khung xe các loại xe vận tải hàng hóa siêu trường siêu trọng nói chung, khung SMRM nói riêng nhằm khảo sát các điều kiện hoạt động gây ảnh hưởng đến độ bền khung, tìm ra các vùng làm việc nguy hiểm thường xuyên có thể gây ra hỏng do mỏi Từ đó có thể xây dựng được phương pháp đánh giá độ bền khung SMRM trong quá trình thiết kế sản xuất, cũng như đề xuất phương án cải thiện kết cấu, tăng độ an toàn và tuổi thọ cho khung

Mục tiêu của luận án là xây dựng phương pháp khảo sát đánh giá

độ bền, tuổi thọ và cải tiến kết cấu khung SMRM sản xuất trong nước, phù hợp với điều kiện sản xuất của các đơn vị sản xuất tại Việt Nam Phương pháp này có thể áp dụng cho xe tải nặng và xe chuyên dụng, góp phần nâng cao tỉ lệ nội địa hóa, thúc đẩy nghiên cứu và phát triển hiện

đại trong ngành công nghiệp ô tô Việt Nam

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm Nnooij dung ghiên cứu lý thuyết bao gồm: xây dựng mô hình kết hợp giữa mô hình động lực học hệ nhiều vật (MBD) của đoàn xe sơ

mi rơ moóc (SMRM) và mô hình phần tử hữu hạn (FEM) khung SMRM;

mô hình phân tích và trích xuất các tải trọng tác dụng lên khung để thực hiện khảo sát và đánh giá độ bền và độ bền mỏi toàn bộ cấu trúc khung SMRM đàn hồi theo phương pháp phân tích PHTT Dựa vào kết quả

đánh giá, các giải pháp cải tiến kết cấu khung xe được đề xuất phù hợp tình hình thực tế Nội dung nghiên cứu thực nghiệm bao gồm xây dựng

hệ thống thí nghiệm và thực hiện thí nghiệm kiểm chứng mô hình động lực học ĐXSMRM và mô hình PTHH khung đã xây dựng thông qua việc

đo gia tốc, chuyển vị theo phương thẳng đứng, vận tốc dài của đoàn xe

và đo ứng suất trên khung SMRM

Nghiên cứu độ bền mỏi khung SMRM gặp khó khăn do tính phức tạp, chi phí cao và thời gian dài Mô phỏng bằng công cụ CAE giúp khắc phục hạn chế của thử nghiệm thực tế, cho phép mô phỏng đa dạng điều kiện tải trọng và môi trường Nghiên cứu này đánh giá độ bền khung SMRM chịu tải trọng ngẫu nhiên khi di chuyển trên đường mấp mô theo tiêu chuẩn ISO 8608 Các thử nghiệm kiểm chứng mô hình mô phỏng trên đường mấp mô đặc trưng và hạn chế về số lượng thông số và điểm

đo

Những kết quả mới của luận án:

- Luận án đã xây dựng mô hình kết hợp, bao gồm mô hình động lực học ĐXSMRM và mô hình phần tử hữu hạn kết cấu khung SMRM Mô hình động lực học ĐXSMRM cho phép mô tả đầy đủ các hệ thống treo của xe đầu kéo, các trục sau của SMRM, khớp nối giữa xe đầu kéo và SMRM Mô hình kết hợp MBD và FEM mô tả chính xác điều kiện liên kết, ràng buộc giữa khung xe và các bộ phận tạo ra các tải trọng động nhằm phản ánh đúng các tương tác giữa xe và mặt đường Mô hình mô

tả gần như phản ánh đúng thực tế tương tác giữa mô hình MBD và FEM Các tải trọng tĩnh và động gồm các lực và mô men từ mô hình MBD tác động trực tiếp lên mô hình FEM khung SMRM đồng bộ về mặt thời gian cho phép đánh giá độ bền và độ bền mỏi khung SMRM một cách toàn diện

- Luận án đã thiết lập hệ thống thí nghiệm đo các thông số động lực học ĐXSMRM phương thẳng đo đứng ứng suất trên khung theo trạng thái chuyển động của xe trên đường Thiết bị thí nghiệm thực hiện đo các thông số đồng bộ theo thời gian thực, cho phép đánh giá độ tin cậy của

mô hình mô phỏng

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án:

Luận án đã xây dựng được mô hình mô phỏng phân tích, khảo sát đánh giá độ bền của khung SMRM sử dụng kết hợp phương pháp phân

tích mô phỏng động lực học hệ nhiều vật MBD với phương pháp phân tích mô phỏng kết cấu khung xe theo phương pháp PTHH Mô hình mô phỏng đánh giá được độ bền tĩnh và độ bền mỏi (tuổi thọ) của khung SMRM với các điều kiện vận hành Ngoài ra, mô hình mô tả chi tiết hình dáng vật lý toàn bộ đoàn xe cùng các liên kết có thể khảo sát trực quan các trạng thái di chuyển của đoàn xe, cho hiển thị và xuất kết quả dưới dạng đồ thị, dạng bảng có thể được sử dụng trong các nghiên cứu có liên quan đến động lực học của đoàn xe SMRM

Luận án đã xây dựng được hệ thống thí nghiệm hiện đại cho phép

đo đồng thời giá trị ứng suất, biến dạng của khung xe sơ mi rơ moóc và một số thông số động lực học (vận tốc, gia tốc, chuyển vị) của đoàn xe

sơ mi rơ moóc và sử dụng làm thông số đầu vào kiểm chứng đánh giá các mô hình mô phỏng Hệ thống này có thể ứng dụng trong các hoạt động nghiên cứu cải tiến khung xe tải nặng nói chung và dùng để kiểm chứng, xác định các thông số khác trong các mô hình động lực ô tô trong các phần mềm mô phỏng số thương mại giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong các hoạt động nghiên cứu và phát triển

Các kết quả mô phỏng phân tích đánh giá độ bền khung xe sơ mi rơ moóc là đối tượng nghiên cứu trong các điều kiện làm việc khác nhau có thể làm tài liệu tham khảo cho việc thiết kế, cải tiến khung xe sơ mi rơ moóc sản xuất trong nước

Luận án góp phần cải thiện độ chính xác trong phương pháp nghiên cứu về độ bền và tuổi thọ của khung SMRM Phương pháp thực hiện giúp giảm thời gian và chi phí trong quá trình nghiên cứu và phát triển, đồng thời đưa ra các phương pháp cải tiến kết cấu khung SMRM phù hợp với các đơn vị sản xuất, lắp ráp ô tô chuyên dụng nói chung và SMRM nói riêng tại Việt Nam

Nội dung của luận án gồm 5 phần chính sau:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Xây dựng mô hình đánh giá độ bền khung sơ mi rơ moóc Chương 3: Khảo sát đánh giá độ bền khung sơ mi rơ moóc

Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm

Chương 5: Cải tiến kết cấu khung sơ mi rơ moóc

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đối với sản xuất ô tô tải và ô

tô chuyên dụng

Nam thực hiện Chiến lược phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035 và bước đầu đã hình thành nên một ngành công nghiệp hỗ trợ, cung cấp một số phụ tùng cho sản xuất, lắp ráp ô tô trong nước Tính đến hết năm 2020, ngành công nghiệp

ô tô Việt Nam có khoảng trên 40 doanh nghiệp hoạt động sản xuất, lắp ráp xe ô tô bao gồm ô tô con, ô tải, ô tô khách, ô tô chuyên dùng và ô tô sát xi Theo mục tiêu chung của Chiến lược phát triển ngành công nghiệp

ô tô Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035 [6], các nhóm sản phẩm ưu tiên gồm xe tải và xe khách và chuyên dụng và công nghiệp hỗ trợ, trong đó xe chuyên dụng sẽ lựa chọn sản xuất, lắp ráp một số chủng loại xe có nhu cầu lớn cho nông nghiệp, quốc phòng và xuất khẩu [7] Các sản phẩm xe khách và SRMM lắp ráp mang thương hiệu ô tô Việt Nam còn được xuất khẩu sang một số thị trường trong khu vực Rơ moóc

và SMRM là xe chuyên dụng đóng vai trò không thể thiếu trong ngành công nghiệp vận tải và logistics SMRM có chế độ hoạt động đặc thù vận chuyển lượng hàng hóa lên đến hàng chục tấn trong hành trình dài nên khung xe kết cấu lớn và phức tạp, yêu cầu cao về độ bền, độ cứng vững, đặc biệt là độ bền mỏi, ngoài ra còn phải đáp ứng rất nhiều yêu cầu như

bố trí chung, tạo dáng khí động học, đảm bảo quay vòng và hạn chế gây

ra rung ồn Bên cạnh đó, SMRM có thể thay đổi đầu kéo và được thực hiện rất cơ động và dễ dàng Việc tận dụng khai thác với tần suất sử dụng vận tải hàng hóa tải trọng lớn liên tục như vậy nên nó rất ảnh hưởng đến tuổi thọ, độ bền mỏi, của toàn bộ kết cấu khung SMRM Theo số liệu thống kê Cục đăng kiểm, hiện có khoảng hơn 11 doanh nghiệp (DN) sản xuất, lắp ráp SMRM đáp ứng hơn 60% nhu cầu sử dụng SMRM trong nước như Tổng công ty SAMCO, Công ty Tân Thanh Container, Công

ty cổ phần Ô tô Trường Hải (Thaco) Về sản xuất, phần lớn mới ở mức

độ lắp ráp đơn giản, dây chuyền sản xuất chủ yếu chỉ gồm 4 công đoạn chính là hàn, sơn, lắp ráp, kiểm tra đối với thân vỏ Đối với SMRM mặc

dù chế tạo sản xuất với tỉ lệ nội địa hóa cao nhưng chủ yếu vẫn sản xuất theo mẫu, quy trình thiết kế còn lạc hậu và khung thường có tự trọng xe lớn, kết cấu cũ và cồng kềnh, tải trọng nhỏ, thời gian bảo hành ngắn hơn

1.2 Khung sơ mi rơ moóc

Kết cấu lớn nhất trong SMRM là khung xe Khung SMRM ngày nay bao gồm hai dầm dọc chịu lực chính và được liên kết với nhau bằng dầm ngang gia cường, đảm bảo khả năng chịu tải Khung SMRM được chế tạo từ các dầm thép, được liên kết với nhau chủ

yếu bằng phương pháp hàn hoặc bu lông Dầm dọc của SMRM được chế tạo từ thép định hình chữ I, C hoặc hình hộp theo hết chiều dài toàn bộ khung Hai dầm dọc được liên kết với nhau thông qua các dầm ngang và được ốp gia cường những nơi chịu đặt lực lớn

Hình 1.1 Kết cấu chung khung sơ mi rơ moóc

Khung là bộ phận quan trọng nhất của SMRM, chịu trách nhiệm chịu tải trọng hàng hóa và tải động từ mặt đường Khung cần có độ đàn hồi

và độ bền cao để đảm bảo khả năng chịu tải và chống biến dạng Tải trọng hàng hóa và tải trọng động gây ra lực uốn lên khung Lực uốn có thể làm cong hoặc gãy khung Tải trọng động khi di chuyển trên mặt đường gồ ghề có thể gây ra lực xoắn lên khung Lực xoắn có thể làm vặn hoặc biến dạng khung Điểm nứt gãy khung thường xảy ra ở vùng liên kết thông qua mối hàn giữa khung chính và các dầm hay thành phần phụ của khung, đặc biệt là quanh vùng liên kết giữa khung và hệ thống treo

Hình 1 11 Một vài vị trí nứt khung tại vị trí liên kết dầm phụ, dầm ngang với dầm chính trong thực tế.

Các hướng nghiên cứu về độ bền khung sơ mi rơ moóc:

- Phương pháp cổ điển

• Tính bền khung ô tô theo tải trọng tĩnh

• Tính bền khung ô tô theo tải trọng động

- Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) :

- Phương pháp thực nghiệm

1.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước

a Tình hình nghiên cứu độ bền khung SMRM trên thế giới

Nghiên cứu tập trung về nghiên cứu độ bền tĩnh khung xe gồm có nhóm tác giả Roslan Abd Rahman và cộng sự [13], Phân tích độ bền tĩnh khung xe tải nặng, đưa hệ số an toàn SF phân tích dự đoán độ bền của khung Những phần tử, nút nào của mô hình FEM khung có ứng suất lớn với SF nhỏ hơn 2 được cho là không an toàn Trong đó SF là tỉ số ứng suất chảy của vật liệu và ứng suất tương đương Nghiên cứu đưa ra các điếm yếu trong kết cấu là vị trí bu lông lắp ghép khung Các nghiên cứu tập trung về nghiên cứu phân tích độ bền tĩnh khung xe sử dụng PP PT PTHH có nhóm tác giả Ahmad O Moaaz [17], nhóm tác giả Mahvi Malik Shahzad [18], nghiên cứu [20] của Ala Naveen, Mohd Azizi Muhammad Nora và cộng sự [21] mô phỏng và phân tích PTHH khung SMRM sàn thấp chở container tải trọng 35 tấn, nghiên cứu của tác giả Swami K.I, Ketan Gajanan [22], nghiên cứu Madhu Ps [27], Mohd Azizi Muhammad Nor [21]

Nghiên cứu về độ bền mỏi của khung có các nghiên cứu: Shailesh Kadre trong nghiên cứu [28], mô hình đầu kéo của ĐXSMRM đã được

mô phong đầy đủ với sự kết hợp của FEM và MBS thông qua khung xe đàn hồi, Tác giả TuanDat Vu sử dụng phương pháp mô phỏng FEA và MBD đánh giá độ bền đòn treo dưới sự kích động của mặt đường gây ra trong nghiên cứu[29], Abhijeet S Hange [30] nghiên cứu của TATA và công ty Altair về xây dựng quy trình đánh giá độ bền mỏi khung xe sử dụng công cụ CAE Hyperworks, L.A.W Horn [16] thực hiện đánh giá

độ bền 10 khung SMRM khác nhau bằng cách mô phỏng và thực nghiệm Nghiên cứu về cải tiến kết cấu khung, về vật liệu thay thế có nghiên cứu Ketan Gajanan [24] và Abhishek Sharma [25]; nghiên cứu của Madan Mohan Reddy [23] thực hiện trên mô hình hóa và phân tích khung SMRM chở container khi thực hiện gia cố khung bằng các tấm hình chữ nhật, nghiên cứu Abhishek Sharma và cộng sự [26] về cải thiện vật liệu

và dầm chính của khung để tối ưu hóa kết cấu khung, nghiên cứu [20 ] của Ala Naveen, Madhu Ps [27]

b Tình hình nghiên cứu khung SMRM trong nước

Liên quan tới lĩnh vực nghiên cứu về độ bền và độ bền mỏi về khung, gầm ô tô nói chung, ô tô tải và SMRM nói riêng cũng đã một số công trình nghiên cứu của tác giả Nguyễn Phúc Hiểu (1996) trong luận án tiến

sĩ "Nghiên cứu ảnh hưởng của dao động lên khung xương ô tô khi xe

chuyển động trên đường" [31], luận văn cao học Ngô thế Quân (2007) với "Nghiên cứu đánh giá độ bền và bền mỏi của khung vỏ ô tô, nghiên cứu đánh giá độ bền và bền mỏi của khung vỏ ô tô" [32], luận án tiến sĩ của Phạm Lê Tiến (2011) về "Nghiên cứu đánh giá độ bền mỏi và tuổi thọ mỏi của khung giá chuyển hướng và trục bánh xe đầu máy D19E vận dụng trên đường sắt Việt Nam" [33], luận án tiến sĩ của Trần Phúc Hòa (2016) đã phân tích độ bền tĩnh và độ bền mỏi của vỏ cầu chủ động xe tải 3,25 tấn [34], Vũ Tuấn Đạt trong các nghiên cứu [35], [36], nghiên cứu Lương Văn Vạn [37] về độ bền khung xe chữa cháy đa năng Đối với SMRM, thường các nghiên cứu tập trung vào nghiên cứu về động lực học chuyển động của ĐX SMRM qua các nghiên cứu [38-42] mà chưa

có các công bố nghiên cứu về độ bền khung SMRM

Qua hình nghiên cứu ngoài nước và trong nước, luận án tập trung

vào các nghiên cứu:

- Sử dụng mô hình PTHH khung để tìm ra các vùng làm việc nguy hiểm tại các vị trí chịu tải trọng lớn và sinh ra ứng suất lớn trên

khung sinh ra trong các điều kiện tải khác nhau

- Xây dựng mô hình MBD cho ĐXSMRM để làm tải trọng đầu vào cho các bài toán phân tích độ bền và độ bền mỏi của mô hình PTHH khung Đây là phương pháp mô phỏng kết hợp (co-simulation)

MBD-FEM trong phân tích độ bền

- Xây dựng hệ thống thí nghiệm do ứng suất và các thông số động lực học ĐXSMRM phương thẳng đứng theo trạng thái chuyển động của

xe trên đường Thiết bị thí nghiệm đồng bộ, cho phép theo dõi trực quan đồng thời các thông số đo theo thời gian thực, cho phép đánh

giá độ tin cậy của mô hình mô phỏng

- Đề xuất được các phương cải tiến khung SMRM, với mục tiêu chính

là tăng cường độ bền và giảm khối lượng tự trọng của khung

1.4 Mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của luận án là nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá độ bền khung SMRM sản xuất lắp ráp tại Việt Nam

Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận án là khung SMRM chở container loại hai trục dài 40 feet sản xuất chế tạo tại Việt Nam

Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm:

Nghiên cứu lý thuyết: xây dựng mô hình động lực học hệ nhiều vật MBD của ĐXSMRM bao gồm hệ thống treo, lốp, cầu xe của xe đầu kéo

và SMRM, khớp mâm xoay và mô hình FEM khung SMRM, để tính toán tải trọng tác dụng lên khung Lực và mô men từ mô hình MBD sẽ là điều kiện tải trọng đầu vào cho đánh giá độ bền khung một cách toàn diện nhờ công cụ CAE và đề xuất một số giải pháp cải tiến kết cấu khung xe phù hợp đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu thực nghiệm: thí nghiệm kiểm chứng mô hình phần tử hữu hạn và mô hình động lực học ĐXSMRM đo biến dạng trên khung, gia tốc và chuyển vị theo phương thẳng đứng của đoàn xe

Phạm vi nghiên cứu

Luận án tập trung vào vấn đề khảo sát và đánh giá độ bền khung SMRM đàn hồi trong môi trường MBD-FEM Sau khi nghiên cứu lý thuyết, luận án sẽ tiến hành thí nghiệm kiểm chứng mô hình động lực học ô tô bằng cách đo các lực tác động lên khung xe tại các khu vực trọng yếu khi chuyển động qua mấp mô với các thông số hình học đặc trưng định trước Kết quả thực nghiệm được sử dụng để đánh giá độ tin cậy và

độ chính xác của mô hình động lực học trong nội dung nghiên cứu lý thuyết Luận án sẽ phân tích lý thuyết, mô phỏng kết hợp thử nghiệm trên

xe thực tế trong nghiên cứu đánh giá độ bền khung SMRM

Nội dung của luận án thực hiện trình tự theo sơ đồ sau:

Hình 1.26 Sơ đồ trình tự và nội dung nghiên cứu của luận án

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN

KHUNG SƠ MI RƠ MOÓC 2.1 Cơ sở lựa chọn phương pháp và công cụ xây dựng mô hình trong HyperWorks

Luận án sử dụng công cụ phân tích phần tử hữu hạn Hypermesh

mô tả mô hình FEA cho kết cấu khung SMRM như đã mô tả trong mục tiêu nghiên cứu và sử dụng công cụ MotionView và MotionSolve để sử dụng trong phân tích động lực học hệ nhiều vật bao gồm mô tả các hệ thống treo cho xe đầu kéo và SMRM mô tả chi tiết xác định các ràng buộc, động học và phân tích các quan hệ động học trong MotionView; MotionSolve xử lý phân tích vật đàn hồi bằng mô đun OptiStruct, bao gồm việc rút ra các phương trình chuyển động cho các phần tử vật rắn của mô hình MBD và mô hình đàn hồi khung SMRM

2.2 Cơ sở lý thuyết động lực học hệ nhiều vật

Mô hình động lực học ô tô được được biểu diễn dưới dạng một hệ nhiều vật (MBS), được xây dựng dựa trên các định luật vật lý của cơ học

và nguyên lý vật lý Các dữ liệu để xây mô hình cơ học cho mô phỏng cho các hệ nhiều vậy gồm:

− Khối lượng và quán tính của các vật;

− Các đặc tính hình học của hệ thống bao gồm vị trí khối tâm của từng bộ phận;

− Vị trí và các khớp nối hệ thống, các khớp này mô tả chuyển động tương đối theo nhiều hướng khác nhau giữa các vật;

− Mô tả các ngoại lực và nội lực tác động lên hệ thống;

− Phương trình mô tả chuyển động và các ràng buộc dưới dạng biểu diễn Euler-Lagrange của hệ các vật được viết như sau:

( , ) 0

T q

Phương pháp MBD giải quyết bài toán bằng hệ phương trình vi phân

- đại số, bao gồm các bước chính sau:

− Mô hình toán học chính xác: Bước đầu tiên là tạo ra một mô hình toán học chi tiết và chính xác của hệ thống, bao gồm các thành phần riêng lẻ của các vật (body), các khớp nối gữa các vật (joint),

và các lực tác động lên chúng;

− Xây dựng phương trình hệ thống: Dựa trên mô hình và các định luật vật lý như Newton, Lagrange, D'Alembert, MBS tạo các phương trình vi phân đại số (DAEs) mô tả ứng xử của hệ thống

Các phương trình này mô tả mối quan hệ giữa các lực, vị trí, vận tốc và gia tốc của các vật trong hệ thống;

− Giải phương trình hệ thống: Các phương trình DAEs được giải trên máy tính bằng các phương pháp tính toán số, thể hiện cách

hệ thống sẽ phản ứng với các đầu vào và điều kiện khác nhau tùy theo các điều kiện vận hành toàn bộ hệ thống

2.3 Cơ sở lý thuyết vật đàn hồi

Các dữ liệu xây dựng mô hình vật đàn hồi gồm:

− Dao động riêng (tải động, độ cứng và hệ số cản): phương thức Craig – Brampton và tọa độ phương thức của chúng được biểu thị bằng phương trình cân bằng dao động:

- Phân tích tần số và các dạng dao động tự nhiên để liên kết giữa khung SMRM đàn hồi và liên kết giữa mô hình MBD và mô hình FEM

- Sử dụng mô hình lái, động cơ và hệ thống truyền lực trong thư viện MotionView dành cho xe tải nặng theo [45]

Các hệ tọa độ chính của mô hình ĐXSMRM:

- Hệ tọa đọa cố định XYZ, gốc nằm ở điểm giao giữa đường thẳng đứng từ tâm trục cầu trước của XĐK (cầu số 1 của ĐXSMRM)

và đây cũng là hệ tọa độ tham chiếu cho tất cả các vật rắn, vật đàn hồi của mô hình MBD toàn xe

- Hệ tọa độ liền vật XiYiZi có gốc nằm tại trọng tâm của mỗi vật, bao gồm các vật rắn là thân XĐK, mâm xoay, khung xe, container, 05 cầu xe và các bánh xe Hướng của các tọa độ gắn liền vật cùng hướng với hệ tọa độ gốc

Hình 2 10 Mô hình ĐXMRM 5 trục cùng các hệ tọa độ của các phần khối lượng được treo trong môi trường MotionView

Mô hình mô tả mối quan hệ nhiều vật giữa các khối lượng và các thành phần của hệ thống treo XĐK và SMRM ở hình 2.12, hình 2.16, và hình 2.21 theo sơ đồ liên kết các hệ thống treo [47], cùng với giả thiết và tham số mô phỏng theo Bảng 2.2 và 2.5