- 164 - III. Sơ đồ thuật toán Hình 6.1. Sơ đồ lôgíc thuật toán tính toán bền khung ôtô Với trình tự các bớc tính bền khung ôtô nh ở phần II, chúng tôi đa ra sơ đồ thuật toán của bài toán tính bền khung trên hình 6.1. Trong sơ đồ trên có các khối chơng trình thực hiện các chức năng sau: 3.1. Khối nhập dữ liệu: Khối này thực hiện chức năng lựa chọn phần nhập dữ liệu tính toán, bao gồm: - Chiều dài cơ sở của ôtô - Chiều rộng cơ sở của ôtô Bắt đầu Nhậ p dữ liệu Kết thúc Xác định tải trọn g đặt lên khung Kiểm tra bền xoắn khung Đúng Sai Xem kết q uả Xác định phản lực tại các mõ nhíp Tính toán nội lực và xác định vị trí nguy hiểm Kiểm tra bền uốn khung Sai Đúng Chọn vật liệu và kích thớc mặt cắt ngang dầm - 165 - - Chiều dài dầm ngang - Độ dịch chuyển lớn nhất của hệ thống treo (từ trạng thái tự do đến khi chạm vào ụ hạn chế) - Trọng lợng ba đờ xóc và vị trí trọng tâm ba đờ xóc - Trọng lợng két nớc và vị trí trọng tâm két nớc - Trọng lợng động cơ, cụm ly hợp và vị trí trọng tâm cụm động cơ + ly hợp - Trọng lợng ca bin và vị trí trọng tâm ca bin - Trọng lợng hộp số và vị trí trọng tâm hộp số - Trọng lợng các đăng và vị trí trọng tâm cac đăng - Trọng lợng thùng hàng, chiều dài thùng và vị trí đặt thùng - Vị trí đặt nhíp - Hệ số tải trọng động (Các vị trí so với đầu mút phía trớc của khung) 3.2. Khối xác định tải trọng đặt lên khung: Khối này thực hiện việc phân bố lại các tải trọng nh là tải tập trung trên suốt chiều dài khung. 3.3. Khối tính toán phản lực tại các mõ nhíp: Khối này thực hiện việc tính toán phản lực của dầm. 3.4. Khối tính toán nội lực và xác định vị trí nguy hiểm: Khối này thực hiện việc tính toán nội lực và xác định vị trí nguy hiểm trên dầm dựa vào biểu đồ nội lực tác dụng lên dầm. 3.5. Khối chọn vật liệu và kích thớc mặt cắt ngang: Khối này thực hiện việc lựa chọn các thông số vật liệu và kích thớc dầm, các thông số gồm có: - Kích thớc thép chữ U: h, b, t. - Giới hạn chảy của vật liệu - Mô đun đàn hồi trợt khi xoắn vật liệu 3.6. Khối kiểm tra bền uốn khung: Khối này thực hiện việc tính toán kiểm tra bền uốn dầm 3.7. Khối kiểm tra bền xoắn khung: Khối này thực hiện việc tính toán kiểm tra bền xoắn dầm 3.8. Khối xem kết quả Sau khi đã tính toán và kiểm tra bền khung, khối này sẽ thể hiện các kết quả tính toán và các biểu đồ nội lực trong khung. 3.9. Kết luận Sau khi đã hoàn thành tính toán bền khung, chúng ta đa ra kết luận về khả năng chịu tải cũng của khung và có kết luận cần thay đổi vật liệu, gia cờng cho khung,v.v - 166 - IV. Xây dựng chơng trình có giao diện tiếng Việt Trên cơ sở sơ đồ thuật toán cho bài toán kiểm bền khung, chúng tôi tiến hành xây dựng chơng trình có giao diện bằng tiếng Việt để thực hiện các thao tác này một cách trực quan trên máy tính. Chơng trình đợc viết trên nền ngôn ngữ lập trình ứng dụng Matlab 5.3. Khi lựa chọn tính toán khung từ chơng trình tổng thể, ban đầu sẽ có menu thông báo cho phép ngời dùng bắt đầu thực hiện bài toán tính khung: Hình 6.4.1. Menu chính Nếu bấm chọn "Tiếp tục" sẽ đa ra menu chơng trình tính toán kiểm nghiệm khung xe. Chọn "Thoát" để quay trở lại chơng trình tổng thể toàn bộ các hệ thống trên ôtô. 4.1. Chơng trình tính toán kiểm nghiệm khung Khi lựa chọn "Tiếp tục" từ menu chính sẽ chạy phần chơng trình tính toán kiểm nghiện khung có giao diện nh sau: Hình 6.4.2. Menu chính "Tính toán kiểm nghiệm khung ôtô" - 167 - Trên menu có thanh công cụ cho phép chúng ta thực hiện các thao tác của bài toán thiết kế. Ban đầu là "Nhập dữ liệu", sau đó là "Xem kết quả" và kết thúc là "Thoát khỏi chơng trình". Bên cạnh đó ngời sử dụng có thể xem phần "Trợ giúp" để biết thêm thông tin giúp đỡ về cách thức sử dụng chơng trình trong những lần đầu tiên. 4.2. Nhập dữ liệu Đây là phần chơng trình rất quan trọng, bao gồm các dữ liệu chung của xe, các tải trọng đặt lên khung, các thông số của dầm. Modul nhập dữ liệu gồm có hai phần: Nhập dữ liệu từ bàn phím và nhập dữ liệu từ tệp. 4.2.1. Nhập dữ liệu từ tệp Khi bấm chọn nhập dữ liệu từ tệp sẽ hiện ra bảng lựa chọn các tệp dữ liệu của các xe cơ sở đã có sẵn các thông số cho phép ngời sử dụng lựa chọn để tham khảo một số thông số khi mới nhập lần đầu tiên. Hình 6.4.3. Nhập dữ liệu từ tệp Khi ta chọn đợc tệp dữ liệu thì chơng trình sẽ hiện ra các menu giống nh nhập dữ liệu từ bàn phím cho phép ngời sử dụng có thể tham khảo để giữ nguyên hay sửa đổi các thông số của xe đó. 4.2.2. Nhập dữ liệu của xe Khi bấm chọn "Nhập dữ liệu từ bàn phím" để nhập các dữ liệu, sẽ hiện ra menu để ngời sử dụng nhập các thông số phục vụ cho quá trình tính toán: Sau khi đã nhập đầy đủ các thông số cơ bản của khung, chúng ta có thể lu lại các thông số này khi bấm vào "Lu lại", hoặc có thể bấm "Tiếp tục" để kết thúc phần nhập dữ liệu, chuyển sang phần tiếp theo. Bấm "Thoát" khi nhập dữ liệu sai hoặc không muốn nhập dữ liệu nữa. 4.3. Lu dữ liệu Sau khi đã nhập dữ liệu, ngời sử dụng có thể lu lại các thông số để khi cần không phải nhập lại số liệu cũng nh để có đợc một số thông số để tham khảo. Khi chọn "Lu lại" chơng trình sẽ đa ra menu cho phép ngời dùng có thể lu lại tệp dữ liệu theo tên tuỳ chọn. - 168 - Hình 6.4.4. Nhập dữ liệu từ bàn phím Hình 6.4.5. Lu dữ liệu 4.4. Xem kết quả Sau khi đã hoàn thành phần nhập dữ liệu, chơng trình sẽ tự động tính toán và các kết quả tính sẽ đợc thể hiện khi ngời sử dụng bấm vào phần "Xem kết quả" ở menu chính. Khi bấm vào "Xem kết quả", sẽ hiện ra bảng kết quả chứa các biểu đồ nội lực trong khung và giá trị ứng suất tại các điểm nguy hiểm. Trên bảng thể hiện kết quả, ngời sử dụng có thể bấm "Thoát" khi kết thúc phần xem kết quả. Sau khi xem xong kết quả mà không muốn thực hiện công việc tính toán kiểm nghiệm khung ôtô nữa, thì ngời sử dụng có thể lựa chọn "Thoát khỏi chơng trình" để quay về menu chính nh ban đầu để kết thúc phần "Tính toán kiểm nghiệm khung ôtô". - 169 - H×nh 6.4.6. KÕt qu¶ tÝnh bÒn khung - 170 - V. Kết luận Chơng trình "Tính toán kiểm nghiệm khung ôtô" với giao diện bằng tiếng Việt thân thiện, dễ hiểu, dễ sử dụng đã đạt đợc một số kết quả sau: - Tổng hợp đợc các công thức và một số phơng pháp tính toán khung đã đợc sử dụng ở Việt Nam trong những năm qua. - Xây dựng đợc chơng trình tính toán có giao diện bằng tiếng Việt dễ hiểu, dễ sử dụng. Chơng trình này sẽ giúp cho các kỹ s chuyên ngành giảm nhẹ đợc công việc tổng hợp lại các bớc và công thức tính, cũng nh giảm đợc khối lợng và thời gian tính toán so với trớc đây còn phải sử dụng bằng tay. - Tổng hợp đợc quá trình tính toán trên một số các kết cấu khung hiện đang đợc sử dụng rộng rãi trên thị trờng Việt Nam và có thể áp dụng chơng trình để kiểm nghiệm khung các loại xe này, cũng nh có thể tham khảo các thông số trên các loại xe hiện có để lựa chọn thiết kế cho các loại xe đóng mới tại Việt Nam. Bên cạnh những mặt đạt đợc, chơng trình còn có một số khiếm khuyết sau: - Chơng trình xây dựng theo phơng pháp tính toán lâu nay đợc sử dụng ở Việt Nam nên cha thật sự chính xác so với các phơng pháp tính toán hiện đại nh phơng pháp phần tử hữu hạn và các phần mềm chuyên dụng để tính bền kết cấu. - Cha tham khảo đợc nhiều bộ số liệu về vật liệu và số lợng tải trọng còn hạn chế. - Chơng trình chạy trong môi trờng của phần mềm Matlab 5.3, tuy đây là phần mềm sẵn có và sử dụng tơng đối thuận tiện nhng phải cài đặt phần mềm này mới chạy đợc. - 171 - Kết luận Trong thời gian một năm nghiên cứu, đề tài đã thực hiện đợc chơng trình nghiên cứu của mình và đạt đợc một số kết quả sau: - Tổng hợp đợc các công thức và một số phơng pháp tính toán các hệ thống ôtô đã đợc sử dụng ở Việt Nam trong những năm qua. - Xây dựng đợc chơng trình tính toán có giao diện bằng tiếng Việt dễ hiểu, dễ sử dụng. - Chơng trình kiểm nghiệm đánh giá chất lợng động lực học ôtô. - Chơng trình tính toán trên một số kết cấu hệ thống phanh dầu. - Chơng trình trình tính toán trên kết cấu của hệ thống treo phụ thuộc. - Chơng trình tính toán trên một số các kết cấu của hệ thống lái. - Chơng trình tính toán trên một số các kết cấu của hệ thống ly hợp. - Chơng trình tính toán trên một số các kết cấu khung. Các chơng trình tính toán đợc áp dụng kiểm nghiệm các kết cấu hiện đang đợc sử dụng rộng rãi trên thị trờng Việt Nam, cũng nh có thể tham khảo các thông số trên các loại xe hiện có để lựa chọn thiết kế cho các loại xe đóng mới tại Việt Nam. Mặc dù còn một số hạn chế nhất định nh : chơng trình phải chạy trên nền phần mềm Matlab, cha hoàn thiện các kết cấu nhng chơng trình xây dựng đợc đã tổng hợp một cách khá tỉ mỉ các phơng pháp và công thức tính cũng nh xây dựng đợc phần giao diện tiếng Việt. Chơng trình có thể giúp chúng ta đánh giá đợc (trên lý thuyết) các xe đang vận hành và tính các thông số kết cấu cơ bản của các hệ thống khi chúng ta thiết kế xe mới. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu ở trên chúng ta có thể mở rộng ra nghiên cứu các cụm khác phức tạp hơn của các hệ thống nói trên, phát triển tính toán các hệ thống khác cũng nh xây dựng thêm các phần nghiên cứu chuyên sâu các hệ thống. Nhìn chung các nội dung đã đ ợc nghiên cứu thực hiện một cách nghiêm túc, tỉ mỉ. Các kết quả đạt đợc có thể áp dụng bớc đầu vào các quá trình đánh giá thiết kế hoặc làm cơ sở cho các nghiên cứu chuyên sâu, đặc biệt có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên cũng nh cán bộ kỹ thuật ngành ôtô. Với thời gian ngắn, kinh phí hạn chế nhóm nghiên cứu tuy đã có nhiều cố gắng nhng không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong đợc sự góp ý của các đồng nghiệp, đồng chí và các bạn. - 172 - Tµi liÖu tham kh¶o 1. ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n «t« m¸y kÐo; NguyÔn H÷u CÈn, Phan §×nh Kiªn; NXB §H&THCN; 1986 2. Lý thuyÕt «t«; Chñ biªn GS. TSKH. NguyÔn H÷u CÈn; NXB KH&KT; 2000 NXB §H&THCN; 2000 3. Mastering Matlab; Duane Hanselman, Bruce Littlefield; University of Maine - Prentice Hall; 1995 4. Matlab for Engineers; Arial Brial, Moshe Breiner; Addition - Wesley Publishing Company; 1995 . Hình 6.1. Sơ đồ lôgíc thuật toán tính toán bền khung tô Với trình tự các bớc tính bền khung tô nh ở phần II, chúng tôi đa ra sơ đồ thuật toán của bài toán tính. dụng có thể bấm "Thoát" khi kết thúc phần xem kết quả. Sau khi xem xong kết quả mà không muốn thực hiện công việc tính toán kiểm nghiệm khung tô nữa, thì ngời sử dụng có thể lựa chọn. khung tô& quot; - 167 - Trên menu có thanh công cụ cho phép chúng ta thực hiện các thao tác của bài toán thiết kế. Ban đầu là "Nhập dữ liệu", sau đó là "Xem kết quả" và kết