NGHIÊN cứu AN TOÀN ô tô KHÁCH VA CHẠM dãy PHÂN CÁCH

Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách M CL C QUY T Đ NH GIAO Đ TÀI Lụ L CH KHOA H C i L I CAM ĐOAN iii L I C M N iv TịM T T v M C L C vii DANH SÁCH CÁC CH VI T T T x DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC B NG xvii CH NG T NG QUAN CHUNG V V N Đ NGHIểN C U 1.1 Tồng quan chung v lĩnh vực nghiên c u, k t nghiên c u nước công bố 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Các k t nghiên c u nước nước 1.2 Mục đích c a đ tài 1.3 Đối tượng nghiên c u 1.4 Nhiệm vụ c a đ tài 1.5 Phương pháp nghiên c u 1.6 K hoạch thực 1.7 Sơ đồ nghiên c u CH NG C S Lụ THUY T VÀ M T S PH N M M CHO VI C MỌ PH NG TệNH AN TOÀN K T C U Đ U Ọ TỌ KHÁCH KHI X Y RA VA CH M DÃY PHỂN CÁCH 2.1 Đặt vấn đ 2.2 Cơ s lý thuy t va chạm 2.2.1 Quan hệ chuyển động c a xe suốt trình va chạm [10] 2.2.2 Đ nh lí Kelvin v va chạm tổng hợp lượng hấp thụ [10] 10 2.2.3 Tổng lượng hấp thụ va chạm [10] 12 2.2.4 Năng lượng va chạm hấp thụ [10] 13 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương vii Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách 2.2.5 Va chạm không tâm [10] 15 2.2.6 Tiêu chuẩn EN 1317 [11] 18 2.3 Các phần m m ng dụng mô .19 2.3.1 Phần m m HYPERWORK .19 2.3.2 Phần m m HYPERMESH 22 2.3.3 Phần m m HYPERVIEW .25 2.4 K t lu n 26 CH NG XỂY D NG MỌ HỊNH PH N T H U H N KHUNG X NG Ọ TỌ KHÁCH VÀ DÃY PHỂN CÁCH TRểN PH N M M 27 3.1 Tóm t t 27 3.2 Mô hình tổng thể ô tô khách dãy phân cách 27 3.2.1 Quy trình xây dựng mô hình phần m m 28 3.2.2 Mô hình tổng thể ô tô khách dãy phân cách tôn sóng (2D) 28 3.2.3 Mô hình tổng thể ô tô khách dãy phân cách tôn sóng (3D) 45 3.3 Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn 47 3.3.1 Ch nh sửa mô hình từ File CAD 3D HYPERMESH 47 3.3.2 Chia lưới mô hình khung xương xe khách dãy phân cách 48 3.3.3 Kiểm tra ch nh sửa lưới mô hình khung xương xe khách 52 3.3.4 Kiểm tra tiêu chuẩn chất lượng lưới 54 3.3.5 Hàn lưới 60 3.3.6 Mô hình chia lưới hoàn ch nh ô tô khách dãy phân cách tôn sóng 61 3.3.7 Chọn v t liệu đặc tính cho mô hình 62 3.3.8 G n khối lượng mô hình xe khách 66 3.3.9 Tạo liên k t thành phần mô hình xe khách 71 3.3.10 Ch nh sửa dãy phân cách 78 3.3.11 Tạo ti p xúc toàn xe với mặt đư ng, dãy phân cách 83 3.3.12 Xác đ nh chi u trọng lực 85 3.3.13 Kiểm tra khối lượng xe khách 88 3.3.14 Gán u kiện biên 90 3.3.15 Sử dụng phần m m LS - DYNA để mô trình va chạm ô tô khách với dãy phân cách 93 3.4 K t lu n 94 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương viii Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách CH NG MÔ PH NG, PHỂN TệCH VÀ C I TI N TệNH AN TOÀN Ô TÔ KHÁCH KHI X Y RA VA CH M DÃY PHỂN CÁCH M T GịC 200 95 4.1 Tóm t t 95 4.2 K t trình va chạm ô tô khách dãy phân cách góc 200 95 4.3 Mô phỏng, phân tích trình va chạm xe khách di chuyển theo tiêu chuẩn EN 1317 96 4.3.1 Mô Phỏng trình va chạm 96 4.3.2 Phân tích k t mô 98 4.3.3 So sánh phân tích k t mô 99 4.4 Cải ti n tăng lượng va chạm hấp thụ 101 4.5 So sánh k t trước cải ti n sau cải ti n c a xe ô tô khách xe chuyển động với tốc độ 70 km/h 103 4.6 K t lu n 1056 CH NG K T LU N 1077 TÀI LI U THAM KH O 1088 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương ix Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách DANH SÁCH CÁC CH VI T T T EN 1317: European Norm 22 TCN: tiêu chuẩn c a giao thông v n tải Việt Nam CAE: Computer Aided Engineering CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương x Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1 Tình hình giao thông Hình 1.2 Tình hình giao thông ngày Hình 1.3 Các vụ tai nạn xảy xe khách va chạm dãy phân cách Hình 2.1 Giả thuy t v trình mô Hình 2.2 Hai xe chuyển động trục tọa độ OX Hình 2.3 Bi n thiên v n tốc 12 Hình 2.4 Va chạm hấp thụ xe 13 Hình 2.5 Va chạm không tâm 15 Hình 2.6 Gia tốc góc c a xe 16 Hình 2.7 Giao diện HYPERMESH 23 Hình 2.8 Tổng quan giao diện phần m m LS ậ DYNA 23 Hình 2.9 M chương trình b t đầu LS ậDYNA 24 Hình 2.10 Hộp thoại Start Input and Output giao diện LS ậ DYNA 24 Hình 2.11 Chương trình kiểm tra k t thúc không xảy lỗi 25 Hình 2.12 Tổng quan giao diện HYPERVIEW 26 Hình 3.1 Hình dạng dãy phân cách xe khách 27 Hình 3.2 Sơ đồ xây dựng mô mô hình xe khách phần m m 28 Hình 3.3 Mô hình chung bên c a xe khách 29 Hình 3.4 Mô hình chi ti t k t cấu đầu c a xe khách 30 Hình 3.5 Khung xương phía bên trái (b) đuôi (a) c a xe khách 32 Hình 3.6 Khung xương phía bên trái c a xe khách 33 Hình 3.7 Khung xương phía bên phải c a xe khách 34 Hình 3.8 K t cấu khung xương đuôi xe khách 36 Hình 3.9 Khung xương trần xe khách 38 Hình 3.10 Khung dầm sàn xe khách 40 Hình 3.11 Khung xương chassis tổng xe khách 41 Hình 3.12 Khoảng cách hai cột chi u dài tôn sóng 44 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương xi Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Hình 3.13 Kích thước cột c a dãy phân cách (mm) 44 Hình 3.14 Mô hình khung xương xe khách môi trư ng CATIA 3D 46 Hình 3.15 Mô hình dãy phân cách tôn sóng xây dựng môi trư ng SOLIDWORK 46 Hình 3.16 Mô hình xe khung xương nh p vào phần m m HYPERMESH 47 Hình 3.17 Mô hình xe khung xương dãy phân cách tôn sóng nh p vào phần m m HYPERMESH 47 Hình 3.18 Mô hình khung xương ch nh sửa trước chia lưới 48 Hình 3.19 Mô hình 3D môi trư ng làm việc HYPERMESH c a xe khách 49 Hình 3.20 Mô hình 3D môi trư ng làm việc HYPERMESH c a dãy phân cách 49 Hình 3.21 Bảng u khiển Midsurface 50 Hình 3.22 Bảng u khiển chia lưới tự động chọn displayed 50 Hình 3.23 Khung xương đầu xe chia lưới tự động 51 Hình 3.24 Dãy tôn sóng chia lưới tự động 51 Hình 3.25 Kiểm tra chất lượng phần tử lưới khung xương đầu xe 52 Hình 3.26 Bảng u khiển ch độ màu s c th chất lượng lưới 52 Hình 3.27 Hiện th lỗi lưới xấu (đỏ), không tốt (vàng), tạm (xanh da tr i) 53 Hình 3.28 Bảng u khiển qualityindex 53 Hình 3.29 Bảng u khiển Mask 54 Hình 3.30 Bảng u khiển thi t l p Automesh 54 Hình 3.31 Bảng u khiển qualityindex pg1 54 Hình 3.32 Bảng u khiển qualityindex pg2 55 Hình 3.33 Bảng u khiển qualityindex pg3 55 Hình 3.34 Hộp thoại Criteria File Editor để ch nh tiêu chuẩn lưới 55 Hình 3.35 Bảng u khiển check elems ậ d 56 Hình 3.36 Bảng thông số kiểm tra theo phần tử lưới 58 Hình 3.37 Mô hình th tiêu chuẩn lưới theo giá tr Jacobia c a ô tô khách 58 Hình 3.38 Mô hình th tiêu chuẩn lưới theo giá tr Jacobia c a dãy tôn sóng 59 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương xii Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Hình 3.39 V trí cần hàn lưới chi ti t 60 Hình 3.40 Bảng u khiển hàn điểm với khoảng cách ng n (Spotweld) 60 Hình 3.41 Các nút lưới hàn với 61 Hình 3.42 Mô hình chia lưới hoàn ch nh c a ô tô khách dãy tôn sóng 61 Hình 3.43 Tạo v t liệu cho Components 62 Hình 3.44 Bảng thi t l p thông số v v t liệu 63 Hình 3.45 Đư ng cong ng suất kéo nén thực nghiệm 65 Hình 3.46 Hộp thoại nh p đồ th ng suất tương ng 65 Hình 3.47 Thi t l p tạo đặc tính cho Components 66 Hình 3.48 Bảng u khiển Translate 67 Hình 3.49 Chọn Node lưới mô hình cửa thoát hiểm 68 Hình 3.50 Chọn ch c chép cho đối tượng di chuyển 68 Hình 3.51 Node d ch chuyển vào v trí bên khung cửa thoát hiểm 69 Hình 3.52 Bảng u khiển Rigids để tạo liên k t 69 Hình 3.53 Chọn Node lưới cần liên k t với điểm đặt khối lượng 69 Hình 3.54 Các mối liên k t tạo cửa thoát hiểm (cửa sổ) 70 Hình 3.55 Mô hình bảng u khiển masses 70 Hình 3.56 Bảng u khiển masses 71 Hình 3.57 Thi t l p khối lượng mô hình lưới 71 Hình 3.58 Bảng u khiển Entity sets thi t l p để tạo liên k t 72 Hình 3.59 Tạo nhóm cho cầu xe với mâm xe 72 Hình 3.60 Bảng nh p tên nhóm cần tạo liên k t 73 Hình 3.61 Bảng u khiển chọn đối tượng cần liên k t với Set Nodes 73 Hình 3.62 Bảng u khiển tạo lên k t nhóm mục add 73 Hình 3.63 Bảng u khiển chọn Set Nodes tạo 74 Hình 3.64 Ch c th nhóm liên k t tạo cầu mâm xe trước 74 Hình 3.65 Bảng u khiển tạo Set Part 74 Hình 3.66 Bảng u khiển summary 75 Hình 3.67 Hộp thoại th thông số tính toán c a mô hình CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương xiii Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách HYPERMESH 76 Hình 3.68 Nh p tọa độ trọng tâm bảng u khiển Nodes 76 Hình 3.69 Tọa độ trọng tâm G mô hình xe khách 77 Hình 3.70 Tạo Node để khảo sát tác động v trí ngư i x 77 Hình 3.71 Tọa độ trọng tâm g n k t với xe 77 Hình 3.72 Mô hình dãy phân cách từ SOLIDWORK nh p vào HYPERMESH chia lưới 78 Hình 3.73 Bảng u khiển di chuyển 78 Hình 3.74 Bảng chọn ph n c a dãy ph n cách để di chuyển 79 Hình 3.75 Bảng u khiển vừa di chuyển vừa chép 79 Hình 3.76 Các ph n c a dãy phân cách di chuyển chép 80 Hình 3.77 Dãy phân cách song song với đư ng tâm dọc c a xe 81 Hình 3.78 Bảng u khiển xoay dãy phân cách 81 Hình 3.79 Bảng chọn ph n c a dãy ph n cách để xoay 82 Hình 3.80 Dãy phân cách hợp với đư ng dọc tâm c a xe góc 200 82 Hình 3.81 Bảng u khiển ch c tạo ti p xúc Interfaces 83 Hình 3.82 Thi t l p tạo ti p xúc b mặt c a đối tượng 83 Hình 3.83 Bảng nh p tên đối tượng cần tạo ti p xúc 84 Hình 3.84 Bảng thi t l p thông số cho b mặt ti p xúc 84 Hình 3.85 Bảng thi t l p đối tượng phụ tao ti p xúc 84 Hình 3.86 Thi t l p c p nh t đối tượng ti p xúc 85 Hình 3.87 Bảng thi t l p thông số ti p xúc b mặt 85 Hình 3.88 Trong ch c Tools để tạo chi u trọng lực 86 Hình 3.89 Bảng nh p tên chi u trọng lực 86 Hình 3.90 Bảng thông số thi t l p chi u trọng lực theo phương Z 86 Hình 3.91 Bảng u khiển đ nh v đối tượng 87 Hình 3.92 Chọn đối tượng cần đ nh v (cố đ nh) 87 Hình 3.93 Các nodes đ nh v đối tượng sau chọn 88 Hình 3.94 Mặt đư ng v t cản tạo cố đ nh 88 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương xiv Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Hình 3.95 Bảng u khiển mass calc 88 Hình 3.96 Bảng chọn Comps để tính khối lượng 89 Hình 3.97 Khối lượng comps chọn 89 Hình 3.98 Bảng chọn tính khối lượng elems 89 Hình 3.99 Bảng u khiển nh p giá tr v đại lượng chuyển động v t lý 90 Hình 3.100 Bảng u khiển Control Cards 90 Hình 3.101 Thi t l p dung lượng phân tích cho LS ậ DYNA 90 Hình 3.102 Thi t l p thông số v lượng 91 Hình 3.103 Thông số tỷ lệ hao hụt lượng 91 Hình 3.104 Thi t l p thông số v th i gian mô 91 Hình 3.105 Thông số xuất liệu tính toán mô 92 Hình 3.106 Thi t l p thông số bước th i gian 92 Hình 3.107 Thông số xác đ nh liệu đầu mô 92 Hình 3.108 Giao diên phần m m LS_DYNA chạy mô 93 Hình 4.1 Mô hình khung xương ô tô khách va chạm dãy phân cách góc 200 95 Hình 4.2 Nhìn từ phía trước, phía sau 96 Hình 4.3 K t mô th i điểm 0ms 96 Hình 4.4 K t mô th i điểm 6ms 97 Hình 4.5 K t mô th i điểm 100ms 97 Hình 4.6 K t mô th i điểm 200ms 97 Hình 4.7 Đồ th động xe chuyển động với v n tốc 70km/h 98 Hình 4.8 Đồ th gia tốc xe chuyển động với v n tốc 70km/h 98 Hình 4.9 Các góc nhìn c a cấu hấp thụ lượng 101 Hình 4.10 K t cấu c a cấu hấp thụ lượng 102 Hình 4.11 Cơ cấu hấp thụ lượng g n k t với sư n xe 102 Hình 4.12 Cơ cấu hấp thụ lượng g n k t với đầu xe 102 Hình 4.13 Mô cấu hấp thụ lượng đầu xe 104 Hình 4.14 Cơ cấu hấp thụ lượng đầu xe trước sau va chạm 104 Hình 4.15 K t cấu cản đầu xe lúc có chưa có cấu hấp thụ lượng 105 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương xv Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Hình 4.16 Đồ th so sánh gia tốc trọng tâm xe có hấp thụ lượng 105 Hình 4.17 Đồ th so sánh động xe có hấp thụ lượng 105 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương xvi Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Hình 4.2 Nhìn từ phía trước, phía sau Quá trình mô với tổng th i gian 500ms (0.5s), khoảng th i gian để xuất liệu 6ms/lần 4.3 Mô ph ng, phân tích trình va ch m xe khách di chuy n theo tiêu chuẩn EN 1317 V n tốc c a xe 70km/h, độ dày v t liệu đầu xe khách 2mm, chi u cao dãy phân cách 800mm, độ dày tôn sóng 3mm 4.3.1 Mô Ph ng trình va ch m Hình 4.3 K t mô th i điểm 0ms CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 96 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Hình 4.4 K t mô th i điểm 6ms Hình 4.5 K t mô th i điểm 100ms Hình 4.6 K t mô th i điểm 200ms CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 97 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Hình 4.7 Đồ th động xe chuyển động với v n tốc 70km/h Hình 4.8 Đồ th gia tốc xe chuyển động với v n tốc 70km/h 4.3.2 Phơn tích k t qu mô ph ng Từ k t mô cho thấy xe chuyển động với v n tốc 70km/h va chạm với dãy phân cách góc 200 Tại th i điểm 6ms cản bên trái c a ô tô khách b t đầu va chạm với tôn sóng, tôn sóng cản bên trái CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 98 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách xe bi n dạng, khoảng th i gian từ 0ms đ n 6ms động giảm từ 2015kJ đ n 2006kJ trình bánh xe ma sát với mặt đư ng, gia tốc cực đại tâm xe 0,227mm/ms2 Từ 6ms đ n 200ms khoảng th i gian v t liệu đầu xe dãy phân cách bi n dạng, phần lượng hấp thụ b i v t liệu ch tạo đầu xe với dãy phân cách lượng động giảm từ 2006kJ đ n 1810kJ, gia tốc cực đại tâm xe 4,054mm/ms2 4.3.3 So sánh phân tích k t qu mô ph ng 4.3.3.1 so sánh B ng 4.1 Bảng bi n mô STT Tên ph n Đầu xe khách Chi u cao cột Tấm tôn sóng Hình dạng ti t diện ngang CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 99 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách B ng 4.2 Bảng so sánh k t mô STT Khối lượng xe (kg) Góc Tốc độ Độ dày va xe va v t liệu chạm chạm đầu xe ( 0) x1 x2 (km/h) (mm) Chi u cao dãy phân cách x3 (mm) Độ dày v t liệu tôn sóng x4 (mm) Động va chạm ( kJ ) Gia tốc cực đại tâm xe (mm/ms2) 9890 20 50 700 1502 2,863 9890 20 50 800 1367 3,322 9890 20 70 700 2011 3,987 9890 20 70 800 1810 4,054 4.3.3.2 Phân tích kết mô Từ bảng so sánh k t c a trình mô va chạm ta có nh n xét sau: - Khi xe chuyển động với tốc độ 50km/h với việc thay đổi bi n chi u cao dãy phân cách động cuối trình mô bi n thiên từ 1502kJ đ n 1367kJ, gia tốc cực đại tâm c a xe bi n thiên từ 2,863mm/ms2 đ n 3,322mm/ms2 - Khi xe chuyển động với tốc độ 70km/h với việc thay đổi bi n chi u cao dãy phân cách động cuối trình mô bi n thiên từ 2011kJ đ n 1810kJ, gia tốc cực đại tâm c a xe bi n thiên từ 3,987mm/ms2 đ n 4,054mm/ms2 Vì v y để đảm bảo cho trình va chạm ảnh hư ng đ n an toàn c a hành khách tài x xe ta chọn bi n cho động sau va chạm không lớn gia tốc cực đại tâm xe phải nhỏ CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 100 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách B ng 4.3 Bảng thông số lựa chọn thi t k STT Khối lượng xe ( kg ) Góc va chạm ( 0) Tốc độ xe va chạm x1 ( km/h ) Độ dày v t liệu đầu xe x2 ( mm ) 9890 20 50 800 1367 3,322 9890 20 70 800 1810 4,054 4.4 C i ti n tăng l Chi u Độ dày Động Gia tốc cực cao v t liệu đại tâm dãy va xe phân tôn chạm ( mm/ms2 ) cách sóng ( kJ ) x3 x4 ( mm ) ( mm ) ng va ch m h p th Nhằm tăng tính an toàn cho hành khách xe xảy va chạm với dãy phân cách góc 200 Từ việc nghiên c u s lý thuy t va chạm v lượng hấp thụ, nghiên c u đ xuất ti n hành thi t k cản c a đầu xe có thêm ph n giảm chấn nhằm hấp thụ lượng va đ p để giảm thiểu tối đa gia tốc cực đại Cơ cấu hấp thụ lượng cho cản bên đầu xe th k gồm đỡ hấp thụ đỡ k t nối với sư n xe, hấp thụ k t nối với cản đầu xe ch hình 4.9, hình 4.10, hình 4.11, hình 12 Hình 4.9 Các góc nhìn c a cấu hấp thụ lượng CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 101 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Hình 4.10 K t cấu c a cấu hấp thụ lượng Hình 4.11 Cơ cấu hấp thụ lượng g n k t với sư n xe Hình 4.12 Cơ cấu hấp thụ lượng g n k t với đầu xe CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 102 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách B ng 4.4 Bảng thông số v t liệu cấu hấp thụ lượng Tên v t li u H s Môdun Poisson đƠn h i ν E (GPa) [E] [NU] Kh i l ng riêng ρ (kg/mm3) [Rho] ng d ng ng su t MATL gi i h n σb (MPa) HperMesh [SIGY] Thanh đỡ 210 0,3 7,85.10-6 MAT 24 Thanh hấp thụ 246 0,323 1,269.10-5 MAT 355 B ng 4.5 Bảng thông số v t liệu cấu hấp thụ lượng STT Tên ph n Hình dạng ti t diện ngang đỡ 40x40x2 hấp 40x40x3 thụ 4.5 So sánh k t qu tr Kích thước (mm) c c i ti n vƠ sau c i ti n c a xe ô tô khách xe chuy n đ ng v i t c đ 70 km/h Ti n hành mô kiểm nghiệm khả hấp thụ lượng c a cấu, k t mô thể hình 4.13, hình 4.14, hình 4.15, hình 4.16 hình 4.17 Từ hình 4.13, hình 4.14, hình 4.15, hình 4.16 hình 4.17 cho thấy k t cấu hấp thụ b bi ng dạng, khả hấp thụ lượng tương đối tốt Gia tốc đo trọng tâm xe cho thấy, chưa lấp cấu hấp thụ lượng gia tốc 4,054mm/ms2, xe l p đặt cấu hấp thụ lượng gia tốc 3,723mm/ms2 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 103 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách giảm 8% lượng động 1754kJ giảm 3% so với không l p đặt hấp thụ lượng Hình 4.13 Mô cấu hấp thụ lượng đầu xe (a) Trước biến dạng (b) Sau biến dạng Hình 4.14 Cơ cấu hấp thụ lượng đầu xe trước sau va chạm CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 104 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách (a) Không có cấu (b) Có cấu hấp thụ lượng hấp thụ lượng Hình 4.15 K t cấu cản đầu xe lúc có chưa có cấu hấp thụ lượng Hình 4.16 Đồ th so sánh gia tốc trọng tâm xe có hấp thụ lượng Hình 4.17 Đồ th so sánh động xe có hấp thụ lượng CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 105 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách 4.6 K t lu n Sau so sánh phân tích k t mô để giảm va đ p, đảm bảo an toàn cho hành khách tài x xe đầu xe cần phải thi t k thêm cấu hấp thụ lượng Gia tốc tâm xe chưa l p cấu hấp thụ lượng 4,054mm/ms2, Gia tốc tâm xe l p cấu hấp thụ lượng 3,723mm/ms2 Tại th i điểm 200ms lượng động l p cấu hấp thụ lượng 1754kJ chưa l p cấu hấp thụ lượng 1810kJ CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 106 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách CH NG K T LU N Đ tài thực xây dựng mô hình phân tích an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Mô phân tích tính an toàn c a k t cấu đầu xe khách theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 1317 ti n hành cải ti n k t cấu đầu xe khách thỏa mãn theo tiêu chuẩn Thông qua k t mô cho thấy, k t cấu đầu xe khách không đảm bảo an toàn Để nâng cao tính an toàn, giảm tổn thương cho hành khách cần phải thi t k thêm cấu hấp thụ lượng đặt cản c a đầu xe K t mô cho thấy l p thêm hấp thụ lượng va chạm gia tốc va chạm tâm xe giảm 8% lượng động th i gian k t thúc mô 200ms giảm 3% CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 107 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách TÀI LI U THAM KH O [1] GVC.MSc Đặng Quý, ắNghiên cứu tính toán động lực học va chạm ô tô, biện pháp giảm tổn thất va chạm”, nguồn từ trang Web: http://www1.hcmute.edu.vn/ckd/HOATDONG/Noisan4.html [2] Nguyễn Quang Anh (2007), ắNghiên cứu động lực học độ bền khung vỏ ô tô va chạm trực diện”, nguồn từ trang Web: http://123doc.vn/document/1288011-nghien-cuu-dong-luc-hoc-va-do-ben-cuakhung-vo-oto-va-cham-truc-dien.htm [3] Nguồn tham khảo hướng dẫn phần m m HyperWorks từ trang Web: http://www.altairhyperworks.com [4] Nguồn tham khảo tiêu chuẩn Châu Âu v va chạm trực diện c a xe từ trang Web: http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29regs81-100.html [5] Nguyễn Thành Tâm, ắThiết kế tối ưu hóa kết cấu khung xương sát – xi ô tô khách” Khoa học giáo dục Kỹ thu t, 31(2015):29-35 [6] Liu, C.K., Song, X.P and Wang, J (2014), ắSimulation Analysis of Car Front Collision Based on LS-DYNA and Hyper Works” Journal of Transportation Technologies, 4, 337-342 Nguồn từ trang web: http://dx.doi.org/10.4236/jtts.2014.44030 [7] Zhang Weigang, ắSimulation of bus safety body structure”, Trư ng Đại Học Hồ Nam, Trung Quốc, 2006 [8] King K.Mak Research Engineer, Roger P.Bligh Engineering Research Associate and D.Lance Bullard, Jr., Engineering Research Associate, Research Report 04820-1, Research Study No.04820,ắ crash testing and evaluation of a lowspeed w-beam guardrail system”, nguồn từ trang web: http://www.wsdot.wa.gov/research/reports/fullreports/325.1.pdf [9] MATTHEW HUANG, ắVehicle crash mechanics”, Washington, D.C, nguồn từ trang web: CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 108 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách http://roadsafellc.com/NCHRP22-24/Literature/Papers/Vehicle_Crash_Mechanics [10] Nguồn tham khảo v tiêu chuẩn EN 1317 từ trang Web: http://www.deltabloc.com/cxdata/media/downloads/Tabelle-Aufhaltestufen%20%20en_new.pdf CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 109 S K L 0 [...]... hiện mô phỏng quá trình va chạm c a ô tô với dãy phân cách [2] - TS.Nguyễn Thành Tâm, Thi t k tối ưu hóa k t cấu khung xương và sát ậ xi CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 3 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách ô tô khách, Nghiên c u này ch thi t k tối ưu k t cấu khung xương và sát ậ xi ô tô khách ch không thực hiện mô phỏng quá trình va chạm c a ô tô với dãy phân cách. .. học va chạm ô tô, các biện pháp giảm tổn thất khi va chạm, nghiên c u này ch tính toán động lực học c a ô tô và các biện pháp giảm tổn thất ch không thực hiện mô phỏng quá trình va chạm c a ô tô với dãy phân cách [1] - Nguyễn Quang Anh (2007), Nghiên c u động lực học và độ b n c a khung vỏ ô tô va chạm trực diện, nghiên c u này ch tính toán động lực học c a ô tô và độ b n c a khung xương ch không thực... t như trên đ tài đặt ra là phải mô phỏng quá trình va chạm giữa ô tô khách và dãy phân cách Sau đó phân tích các k t quả mô phỏng để đưa ra biện pháp cải ti n sao cho khi va chạm gia tốc không ảnh hư ng lớn đ n hành khách trên xe CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 7 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách 2.2 C s lỦ thuy t va ch m Va chạm là sự ti p xúc bất thình lình... công mô hình ô tô khách Ngày 23/04 đ n 31/05/2015 và dãy phân cách, g n các liên k t, thuộc tính va chạm Làm WORD và POWERPOINT chuẩn Ngày 31/05 đ n 07/06/2015 b bảo vệ 50% Bảo vệ 50% đồ án chuyên ngành lý Ngày 08/06/2015 CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 5 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách thuy t Ch nh sửa mô hình, đặt v n tốc, th i gian va chạm, liên k t va chạm. .. bảo an toàn và giảm tổn thương cho hành khách khi xảy ra va chạm 1.3 Đ i t ng nghiên c u Nghiên c u an toàn ô tô khách 42 chổ Universal Hyundai va chạm dãy phân cách với một góc 200 1.4 Nhi m v c a đ tƠi - Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn khung xương ô tô khách 42 chổ Universal Hyundai trên phần m m HYPERMESH và LS - DYNA - Dựa theo tiêu chuẩn 22 TCN c a bộ giao thông v n tải Việt Nam để thi t k dãy phân. .. dãy phân cách Sau đó xây dựng mô hình phần tử hữu hạn dãy phân cách trên phần m m HYPERMESH và LS - DYNA - Thi t l p các đi u kiện biên như v n tốc, khối lượng, v t liệu,… như một khung xe thực t bên ngoài CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 4 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách - Mô phỏng k t cấu đầu xe khi xảy ra va chạm dãy phân cách với một góc 200 - Phân tích... ng hợp xảy ra va chạm đúng tâm Tr ng h p 1: Va chạm giữa xe 1 và xe 2 chuyển động cùng chi u CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 8 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách Tr ng h p 2: Va chạm giữa xe 1 và xe 2, xe 1 chuyển động, xe 2 đ ng yên Tr ng h p 3: Va chạm giữa xe 1 và xe 2 chuyển động ngược chi u Khi hai xe chuyển động xảy ra va chạm với nhau (va chạm đúng tâm)... toán, k t quả mô phỏng với độ chính xác cao Với ng dụng này, ngư i dùng có thể nhanh chóng thi t l p mô hình tính toán va chạm như tính toán túi khí trên ô tô, va chạm c a ô tô khi đang chuyển động và các bài toán liên quan đ n va chạm khác Giao diện trực quan cùng với tự động hoá quá trình thi t l p cho các bài toán va chạm, bài toán an toàn s giúp ngư i dùng nhanh chóng thực hiện mô phỏng với k t... đ n /01/08/2015 mô phỏng thành công trên phần m m HYPERVIEW Ti n hành so sánh và phân tích k t quả Ngày 02/08 đ n /10/09/2015 mô phỏng 1.7 S đ nghiên c u CBHD: TS.Nguyễn Thành Tâm HVTH: Lê Hoàng Phương 6 Đ tài: Nghiên c u an toàn ô tô khách va chạm dãy phân cách CH C S NG 2 Lụ THUY T VÀ M T S PH N M M CHO VI C MỌ PH NG TệNH AN TOÀN K T C U Đ U Ọ TỌ KHÁCH KHI X Y RA VA CH M DÃY PHỂN CÁCH 2.1 Đặt v n... các k t quả mô phỏng với bốn bi n sau:  x1 : Bi n v n tốc  x2 : Bi n độ dày v t liệu c a đầu xe khách  x3 : Bi n chi u cao dãy phân cách  x4 : Bi n độ dày v t liệu c a tấm tôn sóng - Ti n hành cải ti n an toàn 1.5 Ph ng pháp nghiên c u Để thực hiện việc nghiên c u xe ô tô khách va chạm với dãy phân cách một góc 200 có một số đ xuất như sau: - Nghiên c u cơ s lý thuy t: lý thuy t v va chạm và v n