Nghiên cứu dao động xe tải

Đánh giá các nguồn kích động gây dao động ô tô...13 Chương 2: ảnh hưởng của dao động ô tô và các chỉ tiêu đánh giá..... Sử dụng chương trình Simulink trong phần mềm MATLAB để khảo sát d

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội

Mục lục Trang Lời cam đoan

Mục lục 1

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt 4

Danh mục các hình vẽ, đồ thị 6

Phần mở đầu 10

- Lý do chọn đề tài 10

- Lịch sử nghiên cứu 11

- Mục đích nghiên cứu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 11

- Phương pháp nghiên cứu 11

Chương 1: các yếu tố tác động gây dao động ô tô 13

1.1 Các yếu tố tác động gây dao động 13

1.2 Đánh giá các nguồn kích động gây dao động ô tô 13

Chương 2: ảnh hưởng của dao động ô tô và các chỉ tiêu đánh giá 14

2.1 ảnh hưởng của dao động ô tô 14

2.2 Chỉ tiêu đánh giá dao động xe tải 15

2.2.1 Chỉ tiêu về độ êm dịu 15

2.2.2 Chỉ tiêu về tải trọng động 16

2.2.2.1 Chỉ tiêu về mức độ thân thiện với đường 17

2.2.2.2 Chỉ tiêu về độ bền chi tiết 17

2.2.2.3 Chỉ tiêu về an toàn động lực học 17

2.2.3 Chỉ tiêu về không gian bố trí hệ treo 18

Chương 3: nghiên cứu dao động ô tô bằng mô hình 1/4 19

3.1 Mô hình hệ thống treo và bánh xe 19

3.1.1 Mô hình hệ thống treo 19

3.1.2 Mô hình bánh xe 20

3.2 Các giả thiết khi xây dựng mô hình 23

3.3 Xây dựng mô hình toán học 24

3.4 Sử dụng chương trình Simulink trong phần mềm MATLAB để khảo

sát dao động của hệ 25

3.4.1 Giới thiệu sơ lược vể MATLAB – Simulink 25

3.4.2 Xây dựng mô hình Simulink 31

3.4.2.1 Sơ đồ tổng thể 31

3.4.2.2 Các khối chức năng 31

3.4.3 Khảo sát dao động 32

3.4.3.1 Khảo sát chỉ tiêu về êm dịu 33

3.4.3.2 Khảo sát theo chỉ tiêu về không gian treo 34

3.5 Khảo sát dao động ô tô bằng mô hình 1/4 với HT treo khí nén……… 37

3.5.1 Thiết lập công thức tính độ cứng của bộ phận đàn hồi treo khí nén……… 37

3.5.2 Xây dựng mô hình vật lý và mô hình toán học cho mô hình 1/4 có HT treo khí nén 42

3.5.3 Xây dựng mô hình Simulink cho mô hình 1/4 có HT treo khí nén……… 43

3.5.4 Khảo sát theo chỉ tiêu bố trí không gian hệ treo 44

3.5.5 Khảo sát phản lực Fz 45

Chương 4: thiết lập mô hình dao động xe tải 48

4.1 Phân tích đặc điểm cấu trúc xe tải và các giả thiết khi xây dựng mô hình……… 48

4.1.1 Phân tích đặc điểm cấu trúc xe tải 48

4.1.2 Các giả thiết khi xây dựng mô hình 48

4.2 Phân tích đặc điểm dao động của các khối lượng và định nghĩa hệ toạ độ……… .49

4.2.1 Phân tích đặc điểm dao động của các khối lượng 49

4.2.2 Định nghĩa hệ trục toạ độ 50

4.3 Mô hình vật lý 51

4.4 Xây dựng mô hình toán học 53

4.4.1 Xác định các lực đặt lên hệ 53

4.4.2 Xây dựng mô hình toán học mô tả dao động của xe 55

4.4.2.1 Thân xe 55

4.4.2.2 Hệ dao động trước 55

4.4.2.2.1 Khối lượng được treo trước 55

4.4.2.2.2 Khối lượng không được treo trước 56

4.4.2.3 Hệ dao động sau 57

4.4.2.3.1 Khối lượng được treo sau 57

4.4.2.3.2 Khối lượng không được treo sau 57

4.4.2.3 Xác định các quan hệ động học 57

4.4.2.4 Xác định các lực cắt 57

4.4.3 ứng dụng chương trình MATLAB – Simulink mô tả hệ dao động của xe………… .59

4.4.4 Kiểm nghiệm mô hình 77

4.4.4.1 Kích động mặt đường có dạng sin 78

4.4.4.2 Kích động dạng bước nhảy 80

Chương 5 ứng dụng khảo sát dao động xe ô tô 81

5.1 Các phương án khảo sát 81

5.2 Nội dung khảo sát và các kết quả 81

5.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của độ cứng xoắn khung xe C K đến dao động……… .83

5.2.2 Khảo ảnh hưởng của thanh ổn định đến dao động 87

5.2.3 Khảo sát không gian làm việc hệ thống treo và phản lực Fz 90

5.2.4 Khảo sát độ êm dịu của xe mẫu 95

Kết Luận ……… 100

Tài liệu tham khảo 102

Phụ lục ……… 103

C ỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -

L ỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của

Thầy giáo PGS TS Võ Văn Hường Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Ô tô và xe

chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực, Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết

quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bốtrong bất kỳ công trình nào

Hà Nội, ngày 28 tháng 08 năm 2011

Tác giả

Khúc Nguyên B ảo

D&+1D'1 01!1 E%1'K&*1B<1')F&1F1)9:1*%1'*<&51'GH1I1*J&*1'K&*1&L&1MJ1*J&*1

N?1 !1 *$OC1A3&51)P1BI11)QC1'67)1

N"1 !1 *$OC1A3&51)P1BI1)QC1B:C1

B?1 !1 D*HF&51)R)*15$S:1*:$1&*(=1'67)1

B"1 !1 D*HF&51)R)*15$S:1*:$1&*(=1B:C1

*B?1 1 E%1B<1=*R'1B$&*1-H1-$1)*C>T&1MU1A1VW'1X)1)QC1'67)1

*B"1 1 E%1B<1=*R'1B$&*1-H1-$1)*C>T&1MU1A1VW'1X)1)QC1B:C1

.' 0!1A:-1 231)4&51'*:&*1Y&1VU&*1&5:&51

.81 0!1A:-1 231)4&51)*<&51ZH[&1)9:18*C&51ZG1

345618951C6&17$16F16&51A'19;1Y51 8888888888888851,,1

34561 1IJ1#6,1%K2156%421#561M51511201645616%1L615156 156N1AO517%516%1'(5611# -888888888888888888888888888 518.71

34561 1IJ1#6,1%K2156%421#561M51511201645616%1L6151AO517%512#1'(561# -1'=51>6$%1888888888888888888888888888888 518."1

34 1IJ1#6,1%K2156%421#L561M51511201645616%1L6151$1'551'(561AO51' -156$P18888888888888888888888888888888 518.!11

1

QQQQ

11 11H,(1%'1)11I1211J,1&1.1.(1K,11L1M1,N1;<1

L1,178191)(-D1.,1 1O1,A1%1'101/1;<1"M1,N1L1 1

.,1 1A.13P,1 Q1%817217G1*A1 1I1211J,17O1?,1213@1AA1>,1?,51R"&1'1,!1:11,1 1D1S16A1:1"&,1/1:1")1113@1AA1C121 !1%81H,1>,1?,151RG1'1/11)1T*

UA1*%1*1A$1",1+,13@1AA1:1%81H,1>,1?,1")11",1 1,8121-121%B11=1-V,1211H,11&1-1;1=31#(19O1*17J1 1

K10141A.13P,(13W11A$11J,1$,551

S!1A$11J,1.1.(1 1A.1#121%.,11X1,81 #1A$11J,1

*A1 1Y1121$,1I1")111'11J181;D,1'17G101$,1I11

J,1:51Z1=31A.1#1-1$1,;L1,&1>1138101'1-!121'11J1@11 1 #17G101'1I13@1AA1 17G13>1031I1[121#1A.13P,(1 !17G101

'121'11J1@11 1;1 =17\11"121%'1[181A.13P,1,@1M,171 !1G1

'1*A1 1I11J,(1-D1 =1%'1[181A.13P,1]1;<17O1?,141,&1>11 1,!101.,1 1O1,A1%178191)5^J1 !1.,121,&1>1(1 1A.13P,17G1*A1 1I1211J,1&1.1.1*1'17>1@1'1 #1:1'1%A1;<1

13C1 11I1 1L1,516,&1>11 11$,1.1.1*1A$1 )11'17>1

P )13!'16'613N16713Q6P1&1M1 '131R1 3S1 !116- 13N1TUV5N1< 161 1&*1'615$135 $5131WX21Y21VZ1VC1[\1 18)O1'1Y5(1&];1<35/16:)13!135N1 33183$!1&'1 !11

$5135A)16)1Y3&1YB931D5 1 !11"#1$513 516)1@51896311.)135/16- 1 _1\1V135A)1?)O1 6 !13Q6P141'1*1

(1 !116- 1"#131$313,16- 116:1"!a183)P1$313,16- 116:1"!a13 31e1931 1(1 !116- 1"#1183$!1&'1 5 1? 1N616- 13N13*1#!1 3$1?61GHP1&1M1 331R1'315'1"#1$51711

3#!16'6163f15/)1/)1B 1!1/)163)01123745621g*51>135/16:)1 3c