Báo cáo môn học Ứng dụng máy tính trong thiết kế & mô phỏng Ô tô

*Trước tiên ta tạo 2 trục sơ cấp và thứ cấp có đường kính và chiều dài tuỳ ý trong trường hợp dưới đây thì D=16mm và L=400mm: - Khởi động phần mềm inventor chọn New ở góc tr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

BÁO CÁO MÔN HỌC ỨNG DỤNG MÁY TÍNH TRONG THIẾT KẾ & MÔ PHỎNG Ô TÔ

Giảng viên: ThS Lê Quang Trí

Họ và tên: Nguyễn Tiến Phát

MSSV: 21154259

Lớp: DH21OT

Buổi 1 Dùng inventor vẽ biểu đồ mô men trên trục

Bấm vào mục Loads,

chọn Supports để chọn

các gối

Ở mục Fixed support

type( gối đỡ cố định),

nhấn vào chỗ 3 chấm

nhập khoảng cách đặt

là 0mm

Ở mục Free support

type( gối đỡ di động)

nhấn vào chỗ 3 chấm

Nhấn vào chỗ 3 chấm

cảu mỗi lực để nhập

giá trị, khoảng cách

đặt và điều chỉnh chiều

theo hình 1

Sau khi nhập hết tất cả

các lực thì ta bấm

Calculate

Sau khi bấm xong, ta

thấy dòng chữ đỏ hiện

ra túc là tính toán

không thành công

Yêu cầu chúng ta phải

thêm lực Torque vào

Sau khi lực Torque

vào vị trí 450mm, ta

bấm Calculate

1 lần nữa

Dòng chữ màu xanh

hiện ra tức là đã tính

toán thành công

Để kiểm tra trục có

bền hay không, ở thẻ

Graphs ta chọn

Deflection Angle, nhìn

vào đồ thị ,giá trị ở góc

phải trên cùng phải

nhỏ hơn 0,2 thì mới

đạt điều kiện

bền( trong trường hợp

này thì lớn hơn 0,2)

Tiếp theo, chọn

Deflection nhìn vào đồ

thị ,giá trị ở trên cùng

phải nhỏ hơn 200 thì

mới đạt điều kiện

bền( trong trường hợp

này thì lớn hơn 200)

Ta nhấn vào biểu

tượng như hình kế bên

để xuất báo cáo

*Kết quả kiểm bền của trục I trong trường hợp chưa điều chỉnh trục để thoả mãn độ bền:

2 Trục 2

Đối với trục II, ta không cần phải thêm bậc vì trục đã thoả mãn độ bền, làm tương tựcác bước như trục I

Ta có kết quả như sau:

Shaft Component Generator (Version: 2021 (Build 250183000, 183))

12/5/2024

Project Info Buổi 2 Thiết kế bộ truyền bánh răng 2.1 Nội dung cần thực hiện

Vẽ 4 cặp bánh răng theo đề bài:

2.2 Các bước cần thực hiện

2.2.1 Những tính toán và thiết lập ban đầu

Sau khi tính toán ở ngoài ta có các thông số đầu vào như sau:

*Trước tiên ta tạo 2 trục sơ cấp và thứ cấp có đường kính và chiều dài tuỳ

ý( trong trường hợp dưới đây thì D=16mm và L=400mm:

- Khởi động phần mềm inventor chọn New ở góc trái giao diện

- Chọn Mold Design trong thẻ Assembly và chọn Create

-Trong thẻ Design chọn công cụ Shaft (Nhớ chọn vị trí lưu file trước khi chọn côngcụ)

- Tại thẻ Design, nhấn chuột vào chỗ 3 chấm để hiện ra bảng điền đường kính vàchiều dài của trục Cụ thể là đường kính bằng 15mm và chiều dài là 400mm

- Chọn vật liệu là Cast steel tại thẻ Material, sau đó bấm 2 lần Ok

- Tại phần Assembly,đặt tên cho trục đầu tiên vừa mới tạo là so cap

-Làm tương tự đối với trục II và đặt tên là thu cap

- Thiết lập các Relationships của 2 trục:

+ 2 trục cách nhau 1 khoảng A=127,7mm; chọn thẻ Assemble trên thanh công cụsao đó chọn Constrain, tiếp theo ta rê chọn đến trục I và nhấn chuột trái đểchọn(trên trục I sẽ hiện đường nét đứt màu xanh), tiếp tục rê chuột đến trục II vàbấm chọn Sau đó, tại Offset nhập "270" vào, bấm Apply, sau đó bấm Ok

+ Tiếp tục thiết lập 2 trục sao cho 2 mặt bên của 2 trục nằm trên một đường thẳng

song song với nhau Ta làm như sau: ỏ phần Solution, chọn hình hoặc biểu tượngthứ 2, sau đó rê chọn đến mặt bên trái của trục I và chọn sao cho tại mặt đó hiện 1vòng tròn màu xanh và nhấn chuột trái; rê chuột đến trục II và chọn, tại Offset nhập

"0" nhấn Apply và Ok

-Ta có kết quả cuối cùng như hình dưới:

2.2.2 Tạo 4 cặp bánh răng

a) Cặp bánh răng ăn khớp 1

*Các bước thực hiện:

1 Tại thẻ Design chọn công cụ Spur Gear

2 Công cụ sẽ mở ra hộp thoại, tại đó ta thực hiện những phần như sau:

-Tại Design Output nhấp vào dòng chữ trong khung hình chữ nhật và chọn TotalUnit Correction, tại Input Type tích vào Gear Ratio

-Ở phần Gear 1 nhấp vào biểu tượng mũi tên đầu tiên, sau đó rê chuột về phía trục I

và nhấn chuột trái; sau đó nhấp vào biểu tượng mũi tên thứ 2, rê chuột đến mặt bêntrái của trục I sao cho hiện vòng tròn màu xanh, nhấn chuột trái Làm tương tự nhưGear 1 đối với Gear 2 trên trục II

-Nhập cái thông số đầu vào của cặp 1:

Desired Gear Ratio: ihs1=6,47

Module: m= 4mm

Center Distance: A=270mm

Helix Angle: β=20

Facewith: Bề rộng răng, cho lúc đầu là 20mm cả 2 Gear

Number of Teeth: cho là 17 răng

lệch nhỏ) Tại mục Material Values, tick vào Gear 1 và Gear 2 chọn vật liệu là14NiCr18 Ở Efficency, nhập 0,9

-Quay lại thẻ Design, bấm Calculation 1 lần nữa, nếu ở dưới hiện dòng chữ đỏ tức

là cặp bánh răng không đủ độ bền( giá trị SH ở thẻ Calculation phải lớn hơn 1,2 thìcặp bánh răng đó mới thoả mãn độ bền)

+Để thoả mãn độ bền, ta tăng đều bề rộng vành răng( Facewith) cho cả 2 bánh răngsau đó bấm Calcution cho đến khi hiện dòng màu xanh ở dưới Tức là cặp bánhrăng đã đủ độ bền, sau đó nhấn Ok

*Ta có kết quả các dữ liệu của cặp 1 như sau:

b) Cặp bánh răng ăn khớp 2

*Các bước thực hiện:

1 Tại thẻ 3D Model, chọn công cụ Plane và nhấn vào Offset fom plane

2 Rê chuột đến mặt bên trái của trục I sao cho hiện vòng tròn màu xanh hiện lên, tanhấp chuột trái và nhập giá trị vào( ví dụ trong trường hợp này ta nhập -125 và bấmvào dấu tick xanh) Nhập giá trị sao cho Plane vừa mới tạo phải nằm trên trục, tạothêm 2 Plane như vậy nữa cho cặp bánh răng 3 và 4, phân bổ vị trí 3 Plane sao chonằm cách đều nhau trên trục I

3 Tại thẻ Design chọn công cụ Spur Gear

4 Tại Design Output nhấp vào dòng chữ trong khung hình chữ nhật và chọnNumber Of Teeth, tại Input Type tích vào Gear Ratio

+Ở phần Gear 1 nhấp vào biểu tượng mũi tên đầu tiên, sau đó rê chuột về phía trục I

và nhấn chuột trái; sau đó nhấp vào biểu tượng mũi tên thứ 2, rê chuột đến Planeđầu tiên vừa mới tạo trên trục I sao cho hiện vòng tròn màu xanh, nhấn chuột trái.Làm tương tự như Gear 1 đối với Gear 2 trên trục II

5 Các bước còn lại làm tương tự như cặp bánh răng 1

*Ta có kết quả các dữ liệu của cặp 2 như sau:

c) Cặp bánh răng ăn khớp 3

*Các bước thực hiện:

1.Tại thẻ Design chọn công cụ Spur Gear

2.Tại Design Output nhấp vào dòng chữ trong khung hình chữ nhật và chọnNumber Of Teeth, tại Input Type tích vào Gear Ratio

+Ở phần Gear 1 nhấp vào biểu tượng mũi tên đầu tiên, sau đó rê chuột về phía trục I

và nhấn chuột trái; sau đó nhấp vào biểu tượng mũi tên thứ 2, rê chuột đến Planethứ 2 vừa mới tạo khi tạo cặp bánh răng số 2 trên trục I sao cho hiện vòng tròn màuxanh, nhấn chuột trái Làm tương tự như Gear 1 đối với Gear 2 trên trục II

3.Các bước còn lại làm tương tự như cặp bánh răng 1

*Ta có kết quả các dữ liệu của cặp 3 như sau:

b) Cặp bánh răng ăn khớp 4

*Các bước thực hiện:

1.Tại thẻ Design chọn công cụ Spur Gear

2.Tại Design Output nhấp vào dòng chữ trong khung hình chữ nhật và chọnNumber Of Teeth, tại Input Type tích vào Gear Ratio

Ở phần Gear 1 nhấp vào biểu tượng mũi tên đầu tiên, sau đó rê chuột về phía trục I

và nhấn chuột trái; sau đó nhấp vào biểu tượng mũi tên thứ 2, rê chuột đến Planethứ 3 vừa mới tạo khi tạo cặp bánh răng số 2 trên trục I sao cho hiện vòng tròn màuxanh, nhấn chuột trái Làm tương tự như Gear 1 đối với Gear 2 trên trục II

3.Các bước còn lại làm tương tự như cặp bánh răng 1

*Ta có kết quả các dữ liệu của cặp 4 như sau:

BUỔI 3 DÙNG INVENTOR MÔ PHỎNG

CƠ CẤU CÁNH CHIM

*Các bước thực hiện:

1 Khởi động INVENTOR

3 Chọn thẻ Sketch để tiến hành vẽ các chi tiết rời của cánh chim (Nhớ chọn vị trílưu file trước khi chọn công cụ).

*Bản vẽ các chi tiết rời của cánh chim

4 Tiến hành lắp các chi tiết đã vẽ và ràng buộc chuyển động của các chi tiết cánhchim.

5 Tạo mô phỏng cánh chim

6 Xuất bản vẽ các chi tiết cùng với bản vẽ lắp của cánh chim

Buổi 4 Dùng inventor và ansys mô phỏng ô tô 4.Nội dung cần thực hiện

- Thực hiện vẽ lại xe ô tô bằng phần mềm Inventor

- Mô phỏng áp suất bề mặt, luồn gió tác động lên xe trong phần mềm Ansys

4.1.1 Tạo 1 chiếc xe từ Inventor.

- Từ bản vẽ 2D kèm thông số đã cho

- Tự vẽ thêm cánh gió đuôi xe

Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa

Khởi động iventor,

chọn Standard (mm).ipt

trong thẻ Part

Chọn thẻ Sketch để tiến

-> Cad format và lưu

file với đuôi stl

4.2.2 Mô phỏng xe trong phần mềm Ansys

I Tạo 1 chiếc xe từ Inventor.

I.1 Đem xe vào phần mềm Ansys Bước 1: Vào phần mềm ansys(workbench) + Chọn “Component Systems + Geometry”

+Chọn “Import Geometry + Browse” sau đó chèn File STL ta đã lưu.

+Chọn “Edit Geometry in SpaceClaim”

+Chọn “Face + Convert to Solid + Merge Faces”

Sau đó sang thẻ “Prepare + Chọn Enclosure + Quét toàn bộ xe + Nhập kích

thước”

Sang “Group + Chọn Create”

+ Chọn các face của hình hộp chữ nhật ở các bên và đặt tên “Wall”

+Tương tự với các face còn lại: “inlet, outlet, car”.

Như vậy đã hoàn thành các bước 1

Bước 2: Kéo thẻ Fluent (Fluent with Messing) vào Geometry thì nó sẽ tự liên

kết với geometry

Sau đó chọn mesh và thiết lập lưới cho khối

Chọn “Mesh + Edit + Chọn Double Precision + Chọn số nhân, số luồng cho

máy tính tính toán + Start”

Bước 3: Setup các thông số

Chọn “Import Geometry”

Tại “Add local Sizing” tạo 2 Sizing: “Wall + Car”

Thiết lập thông số “Maximum Size + Minimum Size + Generate the Surface

Mesh”

Tại “Describe Geometr” ta chọn “The geometry consists of only fluid regions

with no voids + Describe Geometry”

car

Sau khi thiết lập hết Phần setup thì sang phần “Solution” bằng

Bước 4: Solution

SETUP

Ở “General” ta nhấn “Units + Velocity + km/h”

Tại “Model” nhấn hai lần vào “Viscous” sau đó chọn “k-epsilon”

Ở “Materials” chọn “Air”

Chọn “Boundary Conditions + Inlet + Chọn V = 80 km/h”

SOLUTIONS

Chỉnh các thông số tại “Methods” và “Control” như trong hình

Tại “Initialization” ta chọn “Hybrid Initialization + Intialize”

Vào “Run Calculation” chỉnh thông số tại “Number of Iterations” và chọn

“Cacultation”

Ta được đồ thị động lực học cho xe

Đồ thị sau khi đến 1 khoảng thời gian thì nó hội tụ

RESULTSKéo thanh results vào solutions thì sẽ được kết nối Phần mô phỏng sẽ lấy kết quảtừ quá trình tính toán từ phần results để hiện ra kết quả động lực học, áp suất bề

mặt

+Thiết lập hiện các mô phỏng trong phần result.

Đầu tiên kéo Phần result vào phần Solution:

Tại đây, ở thanh công cụ chọn “Location + Plane” để tạo 2 mặt phẳng hiển

thị hướng gió

Tạo 2 mặt phẳng với các thông số như hình.

Sau đó tạo 2 “Streamline” để hiện thị hướng gió và mặt độ gió

Thiết lập các thông số của gió :

Xe 2:

Thiết lập hướng gió:

Xe 3:

Thiết lập hướng gió:

\

BÁO CÁO BUỔI 5 BLENDER

I GIỚI THIỆU BLENDER:

Blender là một ứng dụng đa nền tảng (cross-platform) và có thể chạy trên các hệ

điều hành Linux, macOS và MS-Windows Blender sử dụng bộ nhớ tương đối ít vàkhông mấy yêu cầu về điều vận so với các bộ phần mềm kiến tạo 3D khác Nó sửdụng OpenGL để tạo giao diện của phần mềm, hòng mang đến trải nghiệm nhấtquán trên tất cả các nền tảng hệ điều hành và phần cứng được hỗ trợ

II HƯỚNG DẪN TẠO XE TRÊN BLENDER

1 Một số câu lệnh cơ bản:

Trước khi bắt đầu chúng ta có một số câu lệnh để sử dụng trong quá trình thiết kếgiúp xử lý nhanh chóng

1.1 Nhìn xuyên vật thể:

Sử dụng Phím tắt Alt + Z

1.2 Di chuyển vật thể:

Nhấn vào chủ thể rồi nhấn “G” để di chuyển vật thể 1.3 Xoay vật thể:

Nhấn vào chủ thể rồi nhấn “R” để xoay vật thể 1.4 Cho các điểm thẳng hàng:

Nhấn vào các điểm muốn chỉnh rồi nhấn

“S + Tọa độ + “0”” để làm thẳng hàng 1.5 Tạo nhiều đường cho vật thể:

Nhấn vào các chủ thể rồi nhấn “CTRL + R” để làm thẳng

hàng, muốn tạo nhiều đường thì đấy trỏ chuột lên hoặc xuống

1.6 Tạo đường

Nhấn vào các chủ thể rồi nhấn “I” để thu nhỏ hoặc phóng to

trên bề mặt

1.7 Kéo ra hoặc đẩy vào chủ thể

Nhấn vào bề mặt rồi nhấn “E” để kéo ra hoặc đẩy vào bề mặt

2 Hướng dẫn vẽ xe trên Blender

B1: Khi mở Blender việc đầu tiên các bạn sẽ các mục trong Collection, sử dụng

“Shift + Delete”

B2: chèn ảnh vào 3 góc tọa độ X, Y, Z

Đầu tiên lựa tọa độ bất kỳ

Nhấn “Shift + A” để hiện các lựa chọn rồi sau đó chọn “Image + Background” rồi

chọn hình muốn đem vào cho thiết kế

Sau khi có bức hình thì chúng ta di chuyển bức hình ra gốc tọa độ giúp dễ làm

việc bằng cách nhấn vào bức hình sau đó nhấn “G”

B3: Tạo khối cơ bản:

Trước tiên tạo một Collection mới bằng cách “SHIFT PHẢI + Chọn dòng đầu

tiên” sau đó đổi tên thành “BODY”

Tạo một khối vuông bằng cách “SHIFT A + MESH + CUBE”

Sau khi tạo được khối, ta sẽ chỉnh sửa kích thước sao cho vừa kích thước của bên

ngoài của xe Chọn loop cut “CTRL + R” để tạo một đường dọc từ trên xuống.

Sau đó chọn đường doc mép ngoài cùng bên phải, nhấn chuột phải rồi chọn

“DELETE VERTICES”

Kế tiếp chọn “MODIFERS + Add Modifer + Mirror”

Chỉnh sửa kích thước của hộp bằng cách sử dụng câu lệnh “G” cụ thể hơn muốn điều chỉnh các kích thước thẳng hang thì dung câu lệnh “G + Tọa độ” giúp điều

chỉnh kích thước luôn thẳng hàng Thành quả sau khi chỉnh sửa

Chọn bề mặt dưới đấy hộp rồi nhấn “CHUỘT PHẢI + DELETE FACES”

Tạo các đường thẳng dọc “CTRL + R” rồi phân chia theo trong ảnh.

Nhấn vào các điểm sau đó dịch chuyển bo xung quanh xe Và thực hiện tương tự

ở tọa độ Z

Tạo một đường thẳng ngang “CTRL + R” ở hình chiếu bằng sau đó chỉnh sửa

theo kính chắn gió

Chọn 3 mặt phẳng như trong hình

Chuyển qua hình chiếu cạnh và kéo lên và chỉnh sửa cho phù hợp như trong hình

Chỉnh sửa các điểm bao xung quanh kính chắn gió.

Tạo một đường thẳng dọc trên hình chiếu bằng, chuyển qua hình chiếu cạnh

chỉnh sửa các điểm bao theo kính chắn gió 2 bên

Chọn 4 điểm theo hình sau đó chỉnh xung quanh xe

Tạo hai đường thẳng ở hình chiếu bằng “CTRL + R”

Chọn đoạn thẳng ngoài cùng sau đó chỉnh như trong hình

Tạo tiếp một đường thẳng “CTRL + R” như hình rồi chỉnh cho phù hợp

Tạo tiếp một đường thẳng ở hình chiếu cạnh “CTRL + R” như hình rồi chỉnh

cho phù hợp

Tiếp tục chỉnh sửa cho đến khi cảm thấy đã tạo được hình khối cơ bản cho xe

B4: Tạo đèn và nắp Capo.

Sau khi tinh chỉnh thì tạo ba đường thằng trên hình chiếu bằng

Kế tiếp ta chọn các mặt phẳng sau đó dùng câu lệnh “G + Z” để hạ xuống

Ta chọn các điểm sau đó dung câu lệnh “G” để di chuyển

Tiếp tục điều chỉnh các điểm để bo tròn phía trên xung quanh đèn xe, sau đó tạo

Chọn 4 bề mặt sau đó nhấn “CHUỘT PHẢI + LOOPTOOLS + CIRCLE”

+ Lưu ý: “LOOPTOOLS” là công cụ không có sẵn trên Blender nên để cài đặt

được thì đây là cách tải về: https://youtu.be/ZEndv_4IfiQ?

si=Qo8WM5AM5YvOSD7L

Kế tiếp ta dùng câu lệnh “E + Y” để kéo bề mặt ra một chút sau đó dùng câu lệnh Scale “S” để thu nhỏ lại rồi kế tiếp ta dùng “I” để thu nhỏ lại trên bề mặt.

Ta chọn các bế mặt trên hình chiếu đứng, sau đó dùng câu lệnh “E” để kéo vùng

chọn xuống sau đó tinh chỉnh cho phù hợp

Điều chỉnh cho đến khi cảm thấy phù hợp thì chúng ta đã thiết kế xong

Sau khi tạo xong thì nhấn “X” sẽ hiện các loại chọn vào mục “Faces” Dùng câu

lệnh “K” để bao quanh kế tiếp.

Chọn các điểm dưới viền bánh sau đó dùng câu lệnh “G” để kéo ra