Nghiên cứu phát triển nhíp giảm xóc (leaf spring) bằng vật liệu composite

    .   ,          .     ,  Workbench12                                         .       12   .     ,                         ,           75%.       ,                       (Carbon prepreg CU250),                   .    . ASTRACT The suspension leaf spring is under chassis frame and its function is to absorb for vehicle. Nowadays, automobile manufacturer is developing leaf spring made by composite in order to increase the strength and reduce the weight of leaf spring. In this topic, the author has been used Ansys 12.0 software with Workbench module to optimize the design of the composite leaf spring by varying thickness and width of the cross section without changing its volume. Additionally, using Ansys 12.0 software with Workbench module to analyse the stress and deflection of the composite leaf spring. Therefore, compare this result with the stress and displacement of the steel leaf spring. The stress of composite leaf spring is lower and its weight is about 75 % the weight of the other one. From this numerical result, suggesting the method to manufacture the leaf spring by composite materials using carbon fibers impregnated by epoxy resin (Carbon prepreg CU250), then carrrying load capacity of the composite leaf spring is examined. In additional, the numerical, analytical and experimental results are done.   TRANG       Danh sách các hình    1 1.1.          1 1.1.1.      1 1.1.2. ,       1 1.1.3.     composite polyme  2 1.2.        4 1.3.  5 1.3.1. Tr   5 1.3.2.    8 1.4 11 1.5.  11 1.6 12  13  13  13 composite 13  13  14  14 2.1.3.  14 2.1.3.  15  15 2.1.4.1.  15 2.1.4.2.      17  20 2.1.6.       composite 23 2.1.6.1. ng pháp ch to th công 23 2.1.6.2. ng pháp  24 2.1.6.3. ng pháp  25 2.1.6.4. ng pháp  26 2.1.6.5. ng pháp  27 2.1.6.6. ng pháp  28  30 2.2.3.    31 2.2.4. 12 31  33 3.1.  33  33  33  34  35 3.1.5.    36  36 3.1.7.        37 3.2.    38 3.2.1. 3250 N 38 3.2.2. 2465 N 41   COMPOSITE 43 4.1.  43  44 4.2.1.    44 4.2.2.    45 4.2.3.    47 4.3.          48 4.4.  49 4.5.  52 4.6.          53            56 5.1.    56 5.2.                58 5.3. Kt qu thc nghim 59 5.4. So sánh vi kt qu thc nghim 60 -  62 6.1.              62  63 6.3.  63 6.4.        64  65  1 67   TRANG 2.1:             22 3.1:            38 3.2:               41 4.1: composite Carbon Prepreg 43 4.2: Khi ng và din tích mt ct ngang ca na lá nhíp 48 4.3:        và chuyn v ca nhíp khi      48 4.4: Quan               b 1    50 4.5:                    53 4.6:         ,   , ,             composite 54 5.1: 250 56 5.2:  59 5.3:     ,  61 5.4:                Carbon prepreg CU250   61 DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG 1.1:  2 1.2: Vành c làm t si cacbon 3 1.3: cbon 3 1.4:        4 1.5:    6 1.6:  7 1.7: Tàu Long Phú 17 8 1.8: Kev Elliott 9 1.9: Flex-Form 9 2.1:        14 2.2:          15 2.3:    17 2.4:          19 2.5:  26 2.6:  26 2.7: polyme vào khuô 30 3.1:      33 3.2: Cu to nhíp bng thép 34 3.3: Các loi tai nhíp 35 3.4: u lá nhíp 35 3.5: Lc tác dng lên nhíp 37 3.6:              39 3.7:                39 3.8:              40 3.9:            40 3.10:            41 3.11:              42 4.1:    44 4.2:  45 4.3:            45 4.4:    45 4.5:  46 4.6:            46 4.7:    47 4.8: t l    nh III 47 4.9:     l    nh III 48 4.10:                  49 4.11: b 1 50 4.12:   51 4.13:     52 5.1: LAB YUI 56 5.2: t  57 5.3:    57 5.4:            59 5.4:  60 1:    1   1.1.            1.1.1.                                                           [3]. : , , ,                ,        , cho n           composite. 1.1.2. ,        ,   c       s 310composite                 Trong ngành công  (nô)  ( )  , v         [16]                  1:    2  c   ,  u c . 1.1.3.     composite polyme             ,                        ,   ,   p,      . 1.1:    (1.1)           18]. cacbon  ( 1.2), vành  cacbon  -   [22]. [...]... vật liệu truyền thống Tuy nhiên nó chưa đươ ̣c ưng du ̣ng rô ̣ng , đă ̣c biê ̣t trong nganh công nghiê ̣p chê ta ̣o ô tô chưa có đề tài nghiên cứu về lĩnh vực nhíp giảm xóc b̀ng vật liệu composite 1.3.2 Ngòi nước: Trên thê giới đã có nhiều nghiên cứu về nhíp giảm xóc b̀ng vật liệu composite V̀ nhíp giảm xóc b̀ng vật liệu composite đang nghiên cứu chưa đưa v̀o trong sản xuất Nhíp giảm xóc b̀ng composite. .. composite th̀nh 4 lọi như h̀nh 2.1 Vật liệu composite Vật liệu composite polyme Vật liệu composite kim lọi Vật liệu composite gốm H̀nh 2.1: Phân loa ̣i vâ ̣t liê ̣u composite theo pha nên 14 Vật liệu composite cacbon Chương 2: C SỞ LÝ THUYẾT 2.1.3.2 Phân lọi theo ću trúc Trong cơ ḥc, chúng ta dựa v̀o cấu trúc c̉a th̀nh phần cốt để phân lọi composite h̀nh 2.2 Vật liệu composite Cốt ḥt Ḥt thô Cốt sợi... c̉a nhíp giảm xóc b̀ng composite đã thấp hơn nhiều so với nhíp giảm xóc b̀ng thép v̀ tṛng lượng c̉a nhíp giảm xóc b̀ng composite đã gần như giảm lên đến 85% [12] Mahmood M Shokrieh và Davood Rezaei đã tim hiể u nhíp giảm xóc với b ốn lá nhíp Sử dụng phần mềm ANSYS V5.4 phân tich ứng suất v̀ chuyển vị c̉a nhíp băng thep va so sanh vơi phân tích thí nghiệm Sử dụng ANSYS thiết kế v̀ tối ưu h̀nh ḥc nhíp. .. th̀nh một khối composite thống nhất Vật liệu nền giữ vai trò quan tṛng trong việc chế ṭo ra vật liệu composite, s̃ x́c định vật liệu composite mới ṭo ra chịu được đến nhiệt độ ǹo Vật liệu nền c̃ng quyết định khả năng chịu đựng c̉a vật liệu composite với t́c động c̉a môi trường, t́c động hóa ḥc v̀ quyết định một phần tính chất cơ ḥc, vật lý, điện v̀ những đ̣c tính kh́c c̉a vật liệu composite nói... ưu nhíp giảm xóc b̀ng vật liê ̣u composite  Phương phap thử nghiê ̣m chê ta ̣o nhip giảm xoc băng vâ ̣t liê ̣u composite v̀ đ́nh gí kết quả 12 Chương 2: C SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUY T 2.1 C s ̉ về ṿt li u composite 2.1.1 Kh́i ni m Vật liệu composite l̀ vật liệu được chế ṭo tổng hợp t̀ hai hay nhiều vật liệu kh́c nhau nh̀m mục đích ṭo ra một vật liệu mới có tính năng ưu việt hơn hẳn vật. .. giảm xóc b̀ng vậ t liê ̣u composite cho xe tải nhẹ chưa được nghiên cứu một ćch thấu đ́o V̀ đó c̃ng l̀ lý do để triển khai , tiên hanh nghiên cưu đê tai Nghiên ću ph́t trỉn nh́p gi m x́c b ng ṿt li u composite 1.4 Ṃc tiêu  Tính toán, thiết kế nhíp giảm xóc b̀ng vật liệu composite để giảm khối lươ ̣ng đông thơi vẫn đảm bảo yêu câu kỹ thuâ ̣t của la nhip 1.5 Nhi m ṿ c̉a đ̀ t̀i v̀ pḥm vi nghiên. .. công nghệ chế ṭo sản phẩm composite lọi composite polyme  Tính toán , thiết kế tối ưu một nhíp giảm xóc băng vâ ̣t liê ̣u composite b̀ng phần mềm ANSYS  Thử nghiê ̣m chê ta ̣o nhíp giảm xóc b̀ng vật liệu composite sơ ̣i cacbon tẩ m sẵn  1.6 Ph  So sanh va đ́nh gí kết quả ng ph́p nghiên ću Sử du ̣ng phương phap n ghiên cứu lý thuyết b̀ng ćch phân tích, tổng hợp t̀i liệu chuyên ng̀nh, ćc công... thép, nhíp giảm xóc được tối ưu có ứng suất thấp hơn nhiều, tần số tự nhiên cao v̀ tṛng lượng nhíp giảm xóc mà không có mắt nhíp thấp hơn gần 80% [13] Nghiên cưu phat triể n nhip giảm xoc băng vâ ̣t liê ̣u composite la mô ̣t phân trong dự ́n nghiên cứu ph́t triển hệ thống giảm xóc c̉a ô tô tải nhẹ b̀ng vật liệu composite của công ty Huyndai - H̀n Quốc hơ ̣p tac vơi phòng thí nghiệm Advanced Material... 1.8: Nhíp giảm xóc b̀ng composite cho xe Ford c̉a Kev Elliott Flex-Form cung cấp lò xo băng vâ ̣t liê ̣u composite (h̀nh 1.9) và các sản phẩm lò xo cho một lọt ćc ứng dụng khác [25] a Tai nhip b Ĺ nhíp v̀ tai nhíp c Hê ̣ thông la nhip, tai, quang nhip H̀nh 1.9: Nhíp giảm xóc b̀ng vật liệu composite c̉a Flex-Form Gulur Siddaramanna Shiva Shankarhiva và Sambaga Vajayarangan đã khảo śt ĺ nhíp b̀ng... một vật liệu mới có tính năng ưu việt hơn hẳn vật liệu ban đầu Vật liệu composite được cấu ṭo t̀ ćc th̀nh phần cốt nh̀m đảm bảo cho composite có được ćc đ̣c tính cơ ḥc cần thiết v̀ vật liệu nền đảm bảo cho ćc th̀nh phần c̉a composite liên kết, l̀m việc h̀i hò với nhau [20] 2.1.2 Ưu v̀ nh ̣c đỉm c̉a ṿt li u composite 2.1.2.1 Ưu đỉm Vật liệu composite nói chung có những ưu điểm sau: - Nhẹ nhưng .      33 3.2: Cu to nhíp bng thép 34 3.3: Các loi tai nhíp 35 3.4: u lá nhíp 35 3.5: Lc tác dng lên nhíp 37 3.6:             . 4.1:  composite Carbon Prepreg 43 4.2: Khi ng và din tích mt ct ngang ca na lá nhíp 48 4.3:        và chuyn v ca nhíp khi     . the stress and deflection of the composite leaf spring. Therefore, compare this result with the stress and displacement of the steel leaf spring. The stress of composite leaf spring is lower and