Trong quá trình phát triển kinh tế và phục vụ đời sống xã hội, nhu cầu vận chuyển hành khách và hàng hóa ngày một tăng cao.Với những ưu điểm của mình, vận tải ô tô đáp ứng tốt hơn so với các phương tiện vận tải khác. Nhiều loại ô tô hiện đại ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu và mục đích sử dụng của con người. Nghiên cứu nhằm cải thiện chất lương ô tô là cần thiết. Trong đó nghiên cứu về dao động và ảnh hưởng của dao động đến chất lượng dịch vụ vận tải, độ bền của các chi tiết và kết cấu ô tô ngày càng được quan tâm. Dao động ô tô là một vấn đề hiện đang rất cần được quan tâm nghiên cứu để nâng cao chất lượng khai thác ô tô. Hiện nay có nhiều công cụ giúp đơn giản hóa công việc đó mà phổ biến nhất là Matlab và đặc biệt là Simulink cho phép giải quyết nhanh các bài toán kĩ thuật bằng cách lập trình, xử lí số và đồ họa mô phỏng, phân tích một hệ thống động học, giải các bài toán vi, tích phân và phương trình nhiều biến bậc cao… một cách trực quan, dễ hiểu. Đề tài”nghiên cứu dao động xe khách Huynđai County HD 29E bằng Matlab Simulink” nhằm tìm hiểu, mô phỏng, đánh giá hệ dao động ô tô khách bằng việc sử dụng công cụ simulink trong phần mềm matlab. Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo Ts Lê Lăng Vân cùng các thầy cô trong bộ môn kĩ thuật máy đã tận tình giúp đỡ em thực hiên và hoàn thành đồ án này.
Mục lục Danh mục hình, đồ thị .4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.Tính cấp thiết, ý nghĩa, mục tiêu nghiên cứu 1.1.1.Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu .8 1.3.2.Ý nghĩa, mục tiêu 1.2 Phương hướng nghiên cứu dao động ô tô .9 1.3.Chỉ tiêu đánh giá dao động ô tô .11 1.3.1.Tần số dao động 11 1.3.2.Gia tốc dao động 12 1.3.3.Hệ số êm dịu chuyển động 12 1.3.4.Đánh giá cảm giác theo công suất dao động 13 1.3.5.Đánh giá cảm giác theo gia tốc dao động thời gian tác động 13 1.4.Công cụ tính tốn dao động 14 CHƯƠNG : HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 18 2.1.Chức yêu cầu kĩ thuật hệ thống treo .18 2.2.Cấu tạo hệ thống treo 19 2.2.1.Bộ phận đàn hồi: Thường có: nhíp, lò xo, xoắn khí nén 19 2.2.2.Bộ phận giảm chấn 21 2.2.3.Bộ phận dẫn hướng ổn định 25 2.3 Phân loại hệ thống treo .26 2.3.1 Hệ thống treo phụ thuộc .26 2.3.2 Hệ thống treo độc lập 27 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNG 31 3.1.1 Mô hình ¼ 31 3.1.2 Mơ hình ½ 32 3.1.3 Mơ hình khơng gian .33 3.2 Các phần tử dao động ô tô khách 34 3.2.1 Phần tử dao động lốp xe .34 3.2.2 Khối lượng không treo 36 3.2.3 Phần tử hệ thống treo 39 3.2.4 Khối lượng treo 41 3.3 Xây dựng mơ hình dao động xe khách .44 3.4 Thông số xe khách 48 3.5 Kết 51 3.6 Khảo sát dao động xe khách cộng hưởng .55 3.7 Ảnh hưởng số thông số đến dao động xe khách 62 3.7.1 Ảnh hưởng vận tốc 62 3.7.2 Ảnh hưởng lốp .63 3.8 Khảo sát dao động xe số biên dạng đường .64 3.8.1 Khảo sát dao động xe biên dạng đường hình cưa 64 3.8.2 Khảo sát dao động xe đường có biên dạng hình chữ nhật 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO .69 Danh mục bảng Bảng 1:Các khối chức thư viện Simulink…………………………1 Bảng 1: Thông số xe khách Huyndai County HD 29E 48 Bảng 2: Thơng số tính tốn xe Huyndai County 50 Bảng 3:Ảnh hưởng vận tốc đến độ êm dịu xe 62 Bảng 4:Ảnh hưởng lốp trước đến đệ êm dịu xe 63 Bảng 5: Ảnh hưởng lốp sau đến độ êm dịu xe .63 Danh mục hình, đồ thi Hình 1: Sơ đồ liên hệ người-ôtô-mặt đường Hình 2: Giao diện Mathlab 12 Hình 1: Hệ thống treo 18 Hình 2: Nhíp 19 Hình 3: Giảm chấn lớp vỏ 20 Hình 4: Giảm chấn hai lớp vỏ 21 Hình 5: Giảm chấn Vario 22 Hình 6: Giảm chấn 23 Hình 7: Giảm chấn khí-thủy lực 23 Hình 8: Các liên kết hệ thống treo 24 Hình 9: Hệ thống treo phụ thuộc .25 Hình 10: Hệ thống treo độc lập 26 Hình 11: Hệ thống treo kiểu Mcpherson 27 Hình 12: Hệ thống treo đa liên kết 27 Hình 13: Hệ thống treo kiểu khí nén điện tử .28 Hình 1: Mơ hình 1/4 30 Hình 2: Mơ hình dao động ½ .31 Hình 3:Mơ hình không gian 32 Hình 4: Mơ hình dao động lốp xe .34 Hình 5: Sơ đồ mơ tả dao động phần tử lốp xe 34 Hình 6: Sơ đồ thu gọn mơ tả dao động phần tử 35 Hình 7: Mơ hình khối lượng khơng treo 35 Hình 8:Sơ đồ mô dao động khối lượng không treo 37 Hình 9: Sơ đồ thu gọn mô dao động 37 Hình 10: Mơ hình dao động hệ thống treo 38 Hình 11: Sơ đồ mơ dao động phần tử hệ thống treo 39 Hình 12:Sơ đồ rút gọn mơ dao động phần tử hệ thống treo .39 Hình 13: Mơ hình dao động khối lượng treo .40 Hình 14: Sơ đồ mô dao động khối lượng treo 42 Hình 15: Sơ đồ thu gọn mô dao động khối lượng treo 43 Hình 16: Mơ hình dao động xe khách 44 Hình 17: Sơ đồ mô dao động xe khách 46 Hình 18: Xe khách Huynđai county HD 29E 47 Hình 19: Đồ thị mơ tả mấp mô mặt đường 50 Hình 20: Dao động theo phương thẳng đứng thân xe 51 Hình 21: Gia tốc dao động theo phương thẳng đứng thân xe .51 Hình 22: Dao động theo phương ngang thân xe 51 Hình 23: Gia tốc dao động theo phương ngang thân xe .51 Hình 24: Dao động theo phương dọc thân xe .52 Hình 25: Gia tốc dao động theo phương dọc thân xe 52 Hình 26: Giá trị bình phương trung bình gia tốc .52 Hình 27: Chuyển vị thẳng đứng thân xe đầy khách 52 Hình 28: Gia tốc dao động thẳng đứng thân xe đầy khách 53 Hình 29: Dao động theo phương ngang thân xe đầy khách 53 Hình 30: Gia tốc dao theo phương ngang thân xe dầy khách .53 Hình 31: Dao động theo phương dọc thân xe đầy khách 53 Hình 32: Gia tốc dao động theo phương dọc thân xe đầy khách 54 Hình 33: Giá trị bình phương trung bình gia tốc .54 Hình 34: Sơ đồ phân tích lực mơ hình dao động xe khách 55 Hình 35: Giá trị bình phương trung bình gia tốc cộng hưởng .58 Hình 36: Dao động thẳng đứng thân xe cộng hưởng 59 Hình 37: Dao động theo phương ngang thân xe cộng hưởng .59 Hình 38: Dao động theo phương dọc thân xe cộng hưởng 59 Hình 39: Giá trị bình phương trung bình gia tốc cộng hưởng .60 Hình 40: Dao dộng thẳng đứng thân xe cộng hưởng 60 Hình 41: Dao động theo phương ngang thân xe kho cộng hưởng 60 Hình 42: Dao động theo phương dọc thân xe cộng hưởng 60 Hình 43: Biên dạng đường hình cưa 63 Hình 44: Dao động theo phương thẳng đứng thân xe với biên dạng đường hình cưa 63 Hình 45: Dao động theo phương ngang thân xe với biên dạng đường hình cưa 63 Hình 46: Dao động theo phương dọc thân xe với biên dạng đường hình cưa 64 Hình 47:Giá trị bình phương trung bình gia tốc xe với biên dạng đường hình cưa 64 Hình 48: Biên dạng đường hình chữ nhật 64 Hình 49: Dao động thẳng đứng thân xe với biên dạng đường hình chữ nhật 65 Hình 50:Dao động theo phương ngang thân xe với biên dạng đường hình chữ nhật 65 Hình 51: Dao động theo phương dọc thân xe với biên dạng đường hình chữ nhật 65 Hình 52: Giá trị bình phương trung bình gia tốc với biên dạng đường hình chữ nhật 65 LỜI NÓI ĐẦU Trong trình phát triển kinh tế phục vụ đời sống xã hội, nhu cầu vận chuyển hành khách hàng hóa ngày tăng cao.Với ưu điểm mình, vận tải tơ đáp ứng tốt so với phương tiện vận tải khác Nhiều loại ô tô đại đời nhằm đáp ứng nhu cầu mục đích sử dụng người Nghiên cứu nhằm cải thiện chất lương ô tô cần thiết Trong nghiên cứu dao động ảnh hưởng dao động đến chất lượng dịch vụ vận tải, độ bền chi tiết kết cấu ô tô ngày quan tâm Dao động ô tô vấn đề cần quan tâm nghiên cứu để nâng cao chất lượng khai thác tơ Hiện có nhiều cơng cụ giúp đơn giản hóa cơng việc mà phổ biến Matlab đặc biệt Simulink cho phép giải nhanh toán kĩ thuật cách lập trình, xử lí số đồ họa mơ phỏng, phân tích hệ thống động học, giải tốn vi, tích phân phương trình nhiều biến bậc cao… cách trực quan, dễ hiểu Đề tài”nghiên cứu dao động xe khách Huynđai County HD 29E Matlab Simulink” nhằm tìm hiểu, mơ phỏng, đánh giá hệ dao động ô tô khách việc sử dụng công cụ simulink phần mềm matlab Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo Ts Lê Lăng Vân thầy mơn kĩ thuật máy tận tình giúp đỡ em thực hiên hoàn thành đồ án CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Ơ tơ phương tiên vận tải quan trọng ưu điểm như: đơn giản, thơng dụng, tính linh hoạt cao,…Cùng với phat triển mạnh mẽ khoa học cơng nghệ, cơng nghiệp tơ có bước tiến lớn, cho đời nhiều loại ô tô đại phục vụ cho nhu cầu mục đích sử dụng người Việc thiết kế hệ thống, cụm chi tiết ôtô, đánh giá chất lượng làm việc chúng ngày quan tâm nghiên cứu nhằm nâng cao chất lượng ôtô Dao động ô tô nhận nhiều quan tâm nhà nghiên cứu ngồi nước Bằng chứng có nhiều viết, báo cáo, luận án đề tài 1.1.Tính cấp thiết, ý nghĩa, mục tiêu nghiên cứu 1.1.1.Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Trong trình phát triển kinh tế phục vụ đời sống xã hội, nhu cầu vận chuyển hàng hóa hành khách ngày gia tăng Vận tải tơ có khả đáp ứng tốt nhiều mặt so với phương tiện vận tải khác tính đơn giản, động Ơ tơ đến vùng mà phương tiện khác đến được, bên cạnh giá thành vận chuyển tơ tương đối thấp Những năm trước nhu cầu hành khách ngày tăng khơng số lượng mà chất lượng phục vụ.Một tiêu chí để đánh giá chất lượng phục vụ độ êm dịu chuyển động Độ êm dịu chuyển động ảnh hưởng dao động ơtơ đến người hàng hố xe chuyển động đường Ảnh hưởng dao động ô tô: Đối với sức khoẻ người : dao động xe ảnh hưởng đến sức khỏe hành khách, gây mệt mỏi, căng thẳng cho lái xe ảnh hưởng đến hoạt động lái xe đặc biệt phản xạ để xử lý tình Đối với hàng hố: dao động xe làm hư hỏng hàng hố,ảnh hưởng đến hình dạng tính chất hàng hóa Đối với đường: xe chạy đường, dao động ô tô gây tải trọng động với tải trọng tĩnh xe làm hư hỏng đường cầu cống Đối với ô tô: + Tác động đến chi tiết ô tô ảnh hưởng đến độ bền lâu chi tiết + Ảnh hưởng đến khả truyền lực ,điều khiển hướng chuyển động xe, Vì nghiên cứu dao động ôtô cần thiết để đảm bảo chất lượng phục vụ vận chuyển 1.3.2.Ý nghĩa, mục tiêu - Mục tiêu : xây dựng mơ hình nghiên cứu dao động ơtơ nhằm cải thiện độ êm dịu,an toàn, cải tiến hệ thống treo ôtô khách,… - Ý nghĩa : kết làm tạo điều kiện khảo sát, kiểm tra dễ dàng thông số dao động, tài liệu tin cậy cho nghiên cứu sau này,… 1.2 Phương hướng nghiên cứu dao động tơ Ơ tơ coi hệ dao động cưỡng nằm mối liên hệ chặt chẽ người đường xá Mấp mô mặt đường tác nhân gây dao động ơtơ Dao động ơtơ tác động đến người, nhờ hệ thống treo ơtơ tính đàn hồi lốp xe,tác động giảm Hình 1: Sơ đồ liên hệ người-ôtô-mặt đường Nghiên cứu dao động xe thường theo hướng bản: - Nghiên cứu biên dạng bề mặt đường - Nghiên cứu hệ dao động ô tô - Nghiên cứu cảm giác người, an tồn hàng hóa xe Khi nghiên cứu biên dạng bề mặt đường, người ta xác định quy luật kích thích dao động tơ lí thuyết thực nghiệm Dao động tơ chuyển động dao động cưỡng với nguồn kích thích mấp mơ mặt đường Mấp mơ mặt đường thường khơng có qui luật, người ta dùng phương pháp đo biên dạng đường khác nhau, xử lí kết nhận được, mơ tả tốn học biên dạng đường đặc trưng thống kê bao gồm: phương sai, mật độ phổ lượng mấp mô mặt đường, kì vọng tốn học Trên giới có nhiều cơng trình mơ tả tốn học mấp mô mặt đường Hướng nghiên cứu hệ dao động ô tơ thực với mục đích: cải thiện độ êm dịu chuyển động, tối ưu hóa hệ thống treo, tính dẫn hướng, độ ổn định chuyển động, độ bền, độ tin cậy,… Người ta thường tiến hành bước sau: - Thay ô tô hệ dao động tùy theo mục đích nghiên cứu - Sử dụng các kiến thức học toán học, ngun lí động lực học để thiết lập phương trình vi phân mô tả dao động Sử dụng phần mềm máy tính để giải phương trình Phân tích thống số đầu vào hệ tính chất tuyến tính phi tuyến phần tử, nguồn kích thích hàm điều hòa ngẫu nhiên Nghiên cứu cảm giác người ô tô phương pháp nghiên cứu khó Đối tượng nghiên cứu người điều khiển tơ người chịu dao động.Mục đích nghiên cứu đưa tiêu đánh giá sức chịu đựng người theo nhóm người, lứa tuổi [2] 1.3.Chỉ tiêu đánh giá dao động ô tô 1.3.1.Tần số dao động Đối với khối lượng treo trục, tần số dao động xác định theo công thức: 1 mk1.Z&&k1 (Z k1 q1 b1.k1 ).K l1 Cl1.(Z&k1 q&1 b1 &k1 ) 2 1 ( Z k1 q2 b1.k1 ).K l1 Cl1.(Z&k1 q&2 b1 &k1 ) 2 1 1 (Zdt a. x b y Zk1 b k1 ).K t1 Ct1.(Z&dt a.&x b &y Z&k1 b &k1 ) 2 2 1 1 (Zdt a. x b y Zk1 b k ).K t1 (Z&dt a.&x b &y Z&k1 b &k1 ).Ct1 2 2 1 1 I k1.&&k1 ( Z k1 q1 b1.k ).K l1 b1 Cl1.(Z&k1 q&1 b1 &k1 ) b1 2 2 1 1 ( Z k1 q2 b1. k1 ).K l1 b1 Cl1.(Z&k1 q&2 b1 &k1 ) b1 2 2 1 1 1 (Zdt a. x b y Zk1 b k1 ).K t1 b2 Ct1.(Z&dt a &x b &y Z&k1 b &k1 ) b2 2 2 2 1 1 1 (Zdt a x b y Zk1 b k1 ).K t1 b2 (Z&dt a.&x b &y Z&k1 b &k1 ).Ct1 b2 2 2 2 Phương trình vi phân chuyển động khối lượng khơng treo sau: & & ( Z q b ).K C (Z& q& b & ) mk Z k2 k2 3 k2 l2 l2 k2 3 k2 2 1 ( Z k q4 b3 k ).K l Cl (Z&k q&4 b3 &k ) 2 1 1 (Zdt b. x b y Zk b4 k ).K t Ct (Z&dt b.&x b4 &y Z&k b &k ) 2 2 1 1 (Zdt b. x b y Zk b k ).K t (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ).Ct 2 2 1 1 &k ( Z k q3 b3 k ).K l b3 Cl (Z&k q&3 b &k ) b3 I k & 2 2 1 1 ( Z k q4 b3 k ).K l b3 Cl (Z&k q&4 b3 &k ) b3 2 2 1 1 1 (Zdt b. x b y Zk b4 k ).K t b4 Ct (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ) b4 2 2 2 1 1 1 (Zdt b. x b y Zk b k ).K t b4 (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ).Ct b4 2 2 2 Phương trình vi phân chuyển động khơi lượng treo: 1 1 mdt Z dt (Zdt a x b y Zk1 b k1 ).K t1 Ct1.(Z&dt a &x b &y Z&k1 b &k1 ) 2 2 1 1 (Zdt a x b y Zk1 b2 k1 ).K t1 (Z&dt a &x b &y Z&k1 b &k1 ).Ct1 2 2 1 1 (Zdt b. x b y Zk b4 k ).K t Ct (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ) 2 2 1 1 (Zdt b. x b y Zk b4 k ).K t (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ).Ct 2 2 1 1 &x (Zdt a x b y Zk1 b2 k1 ).K t1 a Ct1.(Z&dt a &x b &y Z&k1 b &k1 ).a I x & 2 2 1 1 (Zdt a x b y Zk1 b k1 ).K t1 a (Z&dt a &x b &y Z&k1 b &k1 ).Ct1 a 2 2 1 1 (Zdt b. x b y Zk b4 k ).K t b Ct (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ).b 2 2 1 1 (Zdt b. x b y Zk b k ).K t b (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ).Ct b 2 2 1 1 1 I y &&y (Zdt a x b y Zk1 b2 k1 ).K t1 b2 Ct1.(Z&dt a &x b &y Z&k1 b &k1 ) b2 2 2 2 1 1 1 (Zdt a x b y Zk1 b k1 ).K t1 b2 (Z&dt a &x b &y Z&k1 b &k1 ).Ct1 b2 2 2 2 1 1 1 (Zdt b. x b y Zk b k ).K t b4 Ct (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ) b4 2 2 2 1 1 1 (Zdt b. x b y Zk b4 k ).K t b4 (Z&dt b.&x b &y Z&k b &k ).Ct b4 2 2 2 Viết lại phương trình dạng: r& r& r r & [M].x+[C].x+[K].x=Y [M] ma trận quán tính dạng: mk1 � �0 � �0 � [M] �0 �0 � �0 �0 � 0 0 I1 0 0 mk 0 0 I2 0 0 mdt 0 0 Ix 0 0 [K] ma trận độ cứng: 0� 0� � 0� � 0� 0� � 0� Iy � � 0 2.K t1 2.a.K t1 �2.K l1 2.Kt1 � � � 1 � � b1 Kl1 b22 K t1 0 0 b2 Kt1 2 � � � � 2.Kl 2.Kt 2.Kt 2.b.K t � � 2 � � [K] 0 b3 K l b4 Kt 0 b4 K t � � 2 � � 2.Kt 2.K t1 2.K t 2.a.K t1 2.b.K t � 2.Kt1 � � 2.a.Kt1 � 2.b.Kt 2.a.K t1 2.b.Kt 2.a K t1 2.b Kt � � 2 2 � � b2 K t1 b4 Kt 0 b2 K t1 b K t � � 2 2 � � Thay vào (3.11), vận tốc cộng hưởng tính theo công thức: v 3.6 w.L 2. W: tần số dao động riêng L: bước sóng Sử dụng matlab để giải, ta tìm vận tốc cộng hưởng: 59.4349; 76.9819; 114.8848; 345.2617; 359.6876; 384.2336; 385.4843; 245.1680(km/h) Khảo sát xe lúc có giảm chấn Hình 3.34: Giá trị bình phương trung bình gia tốc cộng hưởng (v=59.4349 km.h có lắp giảm chấn) Time Series Plot: 0.01 Zdt(m) 0.005 0.005 0.01 thoi gian(s) 10 Hình 3.35: Dao động thẳng đứng thân xe cộng hưởng (v=59.4349 km.h có lắp giảm chấn) 3 Time Series Plot: x 10 phi y(rad) 1 2 thoi gian(s) 10 Hình 3.36: Dao động theo phương ngang thân xe cộng hưởng (v=59.4349 km.h có lắp giảm chấn) Time Series Plot: 0.015 0.01 phi x(rad) 0.005 0.005 0.01 0.015 thoi gian(s) 10 Hình 3.37: Dao động theo phương dọc thân xe cộng hưởng (v=59.4349 km.h có lắp giảm chấn) Khi có giảm chấn, giá trị bình phương trung bình gia tốc đạt 0.6066 Biên độ dao động thân xe nhỏ có giảm chấn nên dần ổn định Khảo sát xe khơng giảm chấn Hình 3.38: Giá trị bình phương trung bình gia tốc cộng hưởng (v=59.4349 khơng lắp giảm chấn) Time Series Plot: 0.3 0.2 0.1 Zdt(m) 0.1 0.2 0.3 0.4 thoi gian(s) 10 Hình 3.39: Dao dộng thẳng đứng thân xe cộng hưởng (v=59.4349 không lắp giảm chấn) 3 Time Series Plot: x 10 phi y(rad) 2 4 thoi gian(s) 10 Hình 3.40: Dao động theo phương ngang thân xe cộng hưởng (v=59.4349 không lắp giảm chấn) Time Series Plot: 0.06 0.04 phi x(rad) 0.02 0.02 0.04 0.06 thoi gian(s) 10 Hình 3.41: Dao động theo phương dọc thân xe cộng hưởng (v=59.4349 không lắp giảm chấn) Khi cộng hưởng sảy giảm chấn giá trị bình phương trung bình gia tốc đạt 11.91 lớn nhiều so với có giảm chấn Biên độ dao động thẳng đứng thân xe tăng nhanh liên tục theo thời gian Biên độ dao động ngang dọc không ổn dịnh Điều nguy hiểm xe khách lưu thông đường Thông qua khảo sát xe cộng hưởng trường hợp có lắp giảm chấn không lắp giảm chấn, ta thấy khác biệt rõ rệt trường hợp Khi có giảm chấn, biên độ dao động nhỏ ổn định Khi khơng có giảm chấn, biên độ dao động xe không ổn định đặc biệt dao động thẳng đứng có biên độ tăng dần liên tục theo thời gian Điều chứng tỏ vai trò quan trọng giảm chấn khơng đảm bảo độ êm dịu xe mà giúp ổn định dao động 3.7 Ảnh hưởng số thông số đến dao động xe khách Ta đánh giá ảnh hưởng thơng số tới dao động xe cách thay đổi thơng số đồng thời giữ ngun giá trị thơng số lại 3.7.1 Ảnh hưởng vận tốc Bảng 3.3:Ảnh hưởng vận tốc đến độ êm dịu xe Vận tốc Giá trị bình phương trung bình gia tốc 10 0.02305 20 0.05934 30 0.1302 40 0.2394 50 0.434 60 0.6072 70 0.4153 80 0.4135 90 0.719 Nhìn vào bảng ta thấy giá trị bình phương trung bình gia tốc thỏa mãn tiêu đánh giá dao động Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện thực tế đường, lái xe chọn vận tốc xe vừa đảm bảo độ êm dịu xe an toàn giao thông đồng thời tránh vận tốc cộng hưởng 3.7.2 Ảnh hưởng lốp Bảng 3.4:Ảnh hưởng lốp trước đến đệ êm dịu xe Độ cứng lốp trước Giá trị bình phương trung bình gia tốc 433211 0.59 453211 0.5956 473211 0.6013 493211 0.6072 513211 0.6123 533211 0.6178 553211 0.6223 Bảng 5: Ảnh hưởng lốp sau đến độ êm dịu xe Độ cứng lốp sau Giá trị bình phương trung bình gia tốc 926422 0.6197 946422 0.6153 966422 0.6112 986422 0.6072 1006422 0.6035 1026422 0.5994 1046422 0.5963 Khi tăng độ cứng lốp trước giá trị bình phương trung bình gia tốc tăng dần, tăng dần độ cứng lốp sau, giá trị giảm dần Tuy nhiên biến thiên giá trị bình phương trung bình gia tốc ta thay đổi độ cứng lốp không lớn khoảng 0.5-1.5% chứng tỏ độ cứng lốp không ảnh hưởng nhiều tới dao động xe 3.8 Khảo sát dao động xe số biên dạng đường 3.8.1 Khảo sát dao động xe biên dạng đường hình c ưa VET TRAI 0.01 q(m) 0.005 0.005 0.01 thoi gian(s) 10 10 VET PHAI 0.015 0.01 q(m) 0.005 0.005 0.01 0.015 thoi gian(s) Hình 42: Biên dạng đường hình cưa 3 Time Series Plot: x 10 Zdt(m) 2 4 6 thoi gian(s) 10 Hình 43: Dao động theo phương thẳng đứng thân xe với biên dạng đường hình cưa 3 Time Series Plot: x 10 phi y(rad) 1 2 3 thoi gian(s) 10 Hình 3.44: Dao động theo phương ngang thân xe với biên dạng đường hình cưa Time Series Plot: 0.01 phi x(rad) 0.005 0.005 0.01 thoi gian(s) 10 Hình 3.45: Dao động theo phương dọc thân xe với biên dạng đường hình cưa Hình 3.46: Giá trị bình phương trung bình gia tốc xe với biên dạng đường hình cưa So với biên dạng hình sin xe khách chạy đường dạng hình tam giác có giá trị bình phương trung bình gia tốc lớn đạt 1.255 thỏa mãn tiêu chí gia tốc đánh giá dao động Biên độ dao động nhỏ ổn định dần theo thời gian Tuy nhiên dao động có hình dạng phức tạp, thay đổi nhanh, xe khách di chuyển dạng đường gặp khó khăn 3.8.2 Khảo sát dao động xe đường có biên dạng hình chữ nh ật VET TRAI 0.01 0.008 q(m) 0.006 0.004 0.002 0 thoi gian(s) 10 10 VET PHAI 0.015 q(m) 0.01 0.005 0 thoi gian(s) Hình 3.47: Biên dạng đường hình chữ nhật Time Series Plot: 0.01 Zdt(m) 0.008 0.006 0.004 0.002 0 thoi gian(s) 10 Hình 3.48: Dao động thẳng đứng thân xe với biên dạng đường hình chữ nhật 3 Time Series Plot: x 10 2.5 phi y(rad) 1.5 0.5 0 thoi gian(s) 10 Hình 3.49:Dao động theo phương ngang thân xe với biên dạng đường hình chữ nhật Time Series Plot: 0.01 phi x(rad) 0.005 0.005 0.01 thoi gian(s) 10 Hình 3.50: Dao động theo phương dọc thân xe với biên dạng đường hình chữ nhật Hình 3.51: Giá trị bình phương trung bình gia tốc với biên dạng đường hình chữ nhật Khi xe chạy đường có biên dạng này, giá trị bình phương trung bình gia tốc đạt 0.5289 thỏa mãn tiêu êm dịu chuyển động Biên độ dao động nhỏ, ổn định So với đường có biên dạng hình cưa, xe chạy đường êm dịu an tồn Thơng qua khảo sát số biên dạng mặt đường đặc trưng rút tính chất loại , kết giúp cho người điều khiển xe phải di chuyển loại mặt đường khác cần tăng, giảm tốc độ xe cho phù hợp tránh gây nguy hiểm cho người xe CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Trong thời gian qua, lỗ lực thân giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn Ts.Lê Lăng Vân tập thể thầy mơn kĩ thuật máy, em hồn thành đồ án Đồ án thu số kết sau: - Tìm hiểu phương hướng nghiên cứu dao động, tiêu chí đánh giá dao động với cơng cụ tính tốn đánh giá dao động, tìm hiểu phần mềm Matlab Simulink - Tìm hiểu cơng dụng, cấu tạo, phân loại hệ thống treo - Xây dựng mơ hình dao động cho phần tử dao động từ xây dựng mơ hình dao động cho hệ - Đưa kết mơ phỏng, từ đánh giá chất lượng xe dựa vào tiêu đánh giá dao động Bên cạnh đó, đồ án tồn hạn chế sau: - Ý tưởng giải toán dao động chưa có nhiều điểm - Mơ hình dao động chưa hồn tồn xác so với thực tế, bên cạnh lại chưa có điều kiện để đo đạc, kiểm chứng thí nghiệm thực tế đó, kết thu mang tính hàn lâm lý thuyết - Một số yếu tố chưa sát thực tế, xét dao động tác dụng độ không mặt đường bỏ qua yếu tố khác, chưa tính đến ảnh hưởng khung xe, ghế,… đến dao động,… - Chưa đưa đánh giá để cải thiện chất lượng xe Kết thu từ đồ án làm tài liệu tham khảo để phát triển giải tốn như: - Khảo sát mơ dao động xe có xét đến yếu tố ngoại lực như: phanh xe, động cơ, gió,…và điều kiện đặc biệt - Nghiên cứu ảnh hưởng thông số hệ thống treo đến độ êm dịu xe từ đưa giải pháp nâng cao độ êm dịu xe - Xây dựng khảo sát nhiều mơ hình dao động khác mơ hình mặt phẳng ngang, mơ hình mặt phẳng dọc, mơ hình ¼ TÀI LIỆU THAM KHẢO - [1] Đặng Việt Hà,( 2010), Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến độ êm dịu chuyển động ô tơ khách đóng Việt Nam, luận án tiến sĩ, ĐHGTVT - [2] Trần Văn Như,( 2013), Ứng dụng máy tính giải tốn dao động ô tô, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường, ĐHGTVT - [3] Phạm Hoàng Vương, Nguyễn Bá Nghị,( 2014), Dao động kĩ thuật, Nhà xuất giao thông vận tải [4] http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-xay-dung-va-mo-phong-he-thong-treotren-xe-o-to-96/ - [5] http://www.cokhioto32.com.vn/xe-khach-county-hd-29e3-2780996.html PHỤ LỤC Sử dụng Matlab tính vận tốc cộng hưởng clear all global M K X U f v w a b b1 b2 b3 b4 mk1 mk2 mdt kl1 kl2 kt1 kt2 l J1 J2 Jx Jy ; % thong so a=2.4; % khoang cach truc truoc den tam xe,m b=1.685; % khoan cach truc sau den tam xe,m b1=1.705; % khoang cach banh truoc,m b2=0.85; % khoang cach he thong treo truoc, m b3=1.4095; % khoang cach banh sau,m b4=0.895; % khoang cach he thong treo sau, m mk1=355; % khoi luong khong duoc treo truoc,kg mk2=520; % khoi luong khong duoc treo sau,kg mdt=5094; % khoi luong duoc treo,kg kl1=493211; % cung cua lop truoc,N/m kl2=986442; % cung cua lop sau,N/m kt1=193844; % cung cua lo xo he thong treo truoc,N/m kt2=177007; % cung cua lo xo he thong treo sau,N/m l=10; % buoc song,m I1=218; % momen quan tinh khoi luong khong duoc treo truoc,kg.m2 I2=233; % momen quan tinh cua khoi luong khong duoc treo sau,kg.m2 Ix=13767; % momen quan tinh cua khoi luong duoc treo theo truc x,kg.m2 Iy=320; % momen quan tinh cua khoi luong duoc treo theo truc y,kg.m2 % ma tran M=[mk1 0 0 0; I1 0 0 0; 0 mk2 0 0; 0 I2 0 0; 0 0 mdt 0; 0 0 Ix ; 0 0 0 Iy;]; K=[2*kl1+2*kt1 0 -2*kt1 2*a*kt1 0; kl1*b1*b1/2+kt1*b2*b2/2 0 0 kt1*b2*b2/2; 0 2*kl2+2*kt2 -2*kt2 -2*b*kt2 0; 0 kl2*b3*b3/2+kt2*b4*b4/2 0 kt2*b4*b4/2; -2*kt1 -2*kt2 2*kt1+2*kt2 -2*a*kt1+2*b*kt2 0; 2*a*kt1 -2*b*kt2 -2*a*kt1+2*b*kt2 2*a*a*kt1+2*b*b*kt2 0; kt1*b2*b2/2 kt2*b4*b4/2 0 kt1*b2*b2/2+kt2*b4*b4/2;]; [X,U]=eig(K,M); w=sqrt(U); f=diag(w)/(2*pi); v=3.6*f*l ... dễ hiểu Đề tài nghiên cứu dao động xe khách Huynđai County HD 29E Matlab Simulink nhằm tìm hiểu, mơ phỏng, đánh giá hệ dao động ô tô khách việc sử dụng công cụ simulink phần mềm matlab Em xin... hình dao động xe khách 44 Hình 17: Sơ đồ mơ dao động xe khách 46 Hình 18: Xe khách Huynđai county HD 29E 47 Hình 19: Đồ thị mô tả mấp mô mặt đường 50 Hình 20: Dao động. .. hình dao động xe khách .44 3.4 Thông số xe khách 48 3.5 Kết 51 3.6 Khảo sát dao động xe khách cộng hưởng .55 3.7 Ảnh hưởng số thông số đến dao động xe khách