Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định mômen quán tính khối lượng xe SYM T880

ĐẠI HỌC QUỔC GIA THÀNH PHỔ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH XUÂN THANH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MƠMEN QN TÍNH KHỐI LƯỢNG XE SYM T880 Chuyên ngành : Kỹ Thuật Cơ khí động lực Mã số ngành: 60520116 LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phổ Hồ Chí Minh, tháng năm 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH XUÂN THANH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MƠMEN QN TÍNH KHỐI LƯỢNG XE SYM T880 Chuyên ngành : Kỹ Thuật Cơ khí động lực Mã số ngành : 60520116 LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2016 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS TRẦN HỮU NHÂN Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN LÊ DUY KHẢI Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN CHÍ THANH Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 12 tháng 01 năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS HUỲNH THANH CÔNG TS NGUYỄN VĂN TRẠNG TS NGUYỄN LÊ DUY KHẢI TS NGUYỄN CHÍ THANH TS PHẠM TUẤN ANH Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG DẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH XUÂN THANH MSHV: 13131082 Ngày, tháng, năm sinh: 18-01-1982 Nơi sinh: Long An Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ khí động lực Mã số: 60520116 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định mômen quán tính khối lượng xe SYM T880 II NHỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tìm hiểu lý thuyết động lực học ô tô Nghiên cứu mô hình chuyển động DOF ( bậc tự ) ô tô đường mấp mơ bán bình phương hình sin Nghiên cứu mơ hình tốn học tính tốn mơ thơng số xác định mơmen qn tính khối lượng tơ SYM T880 ngơn ngữ lập trình Matlab Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định mơmen qn tính khối lượng xe SYM T880 ( sử dụng cảm biến gia tốc lắp xe thực nghiệm ) Xử lý phân tích số liệu để xác định giá trị mơmen qn tính khối lượng Ix, IY, gia tốc góc lắc theta gia tốc góc lắc phi phương pháp thực nghiệm thông qua phần mềm Matlab So sánh kết mômen quán tính khối lượng Ix, ly, gia tốc góc lắc theta gia tốc góc lắc phi mơ giá trị đo thực tế III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/07/2015 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 4/12/2015 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Trần Hữu Nhân Tp HCM, ngày tháng năm 2016 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) CÁN BỘ HUỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) i TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG (Họ tên chữ ký) i LỜI CÁM ƠN Luận văn tốt nghiệp hoàn thành vào tháng 12 năm 2015 môn Kỹ Thuật Ơ tơ - Máy động lực trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Thời gian học tập suốt chương trình thực luận văn từ 06/07/2015 đến 04/12/2015 khoảng thời gian quan trọng thân Để đạt thành khoa học này, nỗ lực thân, tác giả chắn khơng thể hồn thành luận văn khơng có giúp đỡ, động viên gia đình, thầy cơ, bạn bè bạn đồng nghiệp Đầu tiên, tác giả tỏ lòng cảm ơn chân thành đến TS Trần Hữu Nhân, người thầy tiếp nhận, giao đề tài hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn Tác giả gửi lời cám ơn sâu sắc đến giảng viên môn Kỹ Thuật Ơ tơ - Máy động lực hướng dẫn em suốt trình đào tạo, cung cấp tài liệu, hướng dẫn đường ngắn để đến kết cuối Kế đến, tác giả cám ơn tập thể giáo viên Khoa Cơ khí động lực Ban giám hiệu trường Trung cấp kỹ thuật nghiệp vụ Nam Sài Gòn tạo điều kiện học tập thực luận văn, gánh vác phần công việc tác giả thời gian thực luận văn Cuối cùng, tác giả cảm ơn sâu sắc đến gia đình động viên, khuyến khích, giúp đỡ cơng việc, gánh vác phần cơng việc gia đình suốt q trình học tập làm luận văn tác giả Một lần nữa, tác giả chân thành cảm ơn tất Tp HCM, ngày 04 tháng 01 năm 2016 Học viên thực HUỲNH XUÂN THANH ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Động lực học ô tô lĩnh vực mẻ kỹ thuật ô tô, phát triển khoảng cuối thể kỷ 20 gần Sự phát triển toán học đại với phương pháp số khác hỗ trợ cho động lực học nói chung lĩnh vưc tơ nói riêng giải tốn phức tạp thực tế vơ hiệu Việc áp dụng thành lĩnh vực động lực học ô tô với cơng nghệ điều khiển, máy tính tạo tảng cho việc nghiên cứu, phát minh thương mại hóa cơng nghệ điều khiển tính động lực học ổn định chuyển động ô tô ngày phát triển Luận văn chủ yếu nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định mơmen qn tính khối lượng tơ SYM T880 từ mơ hình thực nghiệm xe thực tế với mơ hình xe sở SYM T880 có lắp cảm biến gia tốc cho xe chạy qua mấp mơ bán bình phương hình sin, tín hiệu thu từ cảm biến xử lý Matlab Kết thiết lập mô hình thực nghiệm từ so sánh kết đo với mô lý thuyết iii LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Luận văn nỗ lực tìm tòi thân tác giả hướng dẫn thầy TS Trần Hữu Nhân Các thuật tốn tính tốn số ghi lại xác theo lý thuyết tài liệu tham khảo tương ứng Các kết tính tốn lập trình Matlab đánh giá, phân tích Do đề tài luận văn sử dụng thông số ô tô tải nhẹ SYM T880 tham khảo từ tài liệu hãng SYM nên dẫn đến việc đánh giá so sánh kết gặp nhiều khó khăn Tuy nhiên, tác giả cố gắng xây dựng thuật toán dựa lý thuyết tính tốn sẵn có q trình thực nghiệm để đưa kết tối ưu Tác giả cam đoan trình bày luận văn kết trưng thực xác Học viên thực HUỲNH XUÂN THANH Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định mơmen qn tính khối lượng xe SỶM T88Ò MỤC LỤC Chương 1: TỐNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu liên quan ngồi nước: 1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu giói: Để tăng khả chuyển động ổn định xe an tồn giao thơng đường, tối ưu hóa hiệu sử dụng xe, tăng tính êm dịu cho hành khách hàng hóa, người sử dụng có nhu cầu sử dụng xe thiết bị đa năng, vừa làm phương tiện vận tải hàng hóa, hành khách vừa làm phương tiện chuyên dùng phục vụ mục đích phát triển kinh tế - xã hội Nhưng việc tính tốn thiết kế tối ưu ổn định trình động lực học chuyển động xe toán cần giải để đảm bảo an tồn giao thơng tăng hiệu sử dụng Nhiều cơng trình nghiên cứu giới có liên quan đến vấn đề động lực học chuyển động xe công bố, nghiên cứu tiêu biểu liên quan đến đề tài như: Gary.J Heydinger et al, 1999 [1] nghiên cứu xác định thơng số mơmen qn tính khối lượng quanh trọng tâm xe Trong báo thông số liên quan đến trình chuyển động ổn định xe chiều cao trọng tâm, mơmen qn tính khối lượng trọng tâm xe kiểm tra thông qua thiết bị đo, phân tích làm sở liệu Cơ quan quản lý an tồn giao thơng quốc gia Mỹ nhằm nghiên cứu an toàn giao thơng đường Kết nghiên cứu có liên quan đến chiều cao trọng tâm xe, vận tốc trượt tới hạn, yếu tố ổn định tĩnh xác định xác mơmen qn tính khối lượng Trong mơmen qn tính khối lượng có ảnh hưởng lớn đến q trình chuyển động ổn định xe đường Từ cho thấy mơmen qn tính khối lượng trọng tâm xe quan trọng toán tính tốn động lực học chuyển động xe Syabilla Sulaiman et al, 2012 [2] nghiên cứu mơ hình chuyển động DOF xe không gian chiều (3D) Nghiên cứu đề cập đến độ ổn định dao động, tính êm dịu chuyển động bề mặt đường khác nhằm cải thiện đặc tính động lực học chuyển động xe thơng qua mơ Matlab Cơng trình nghiên cứu xác định thơng số phục vụ tính tốn mô động lực học chuyển động GVHD: TS Trần Hữu Nhân HVTH: Huỳnh Xuân Thanh Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định mơmen qn tính khối lượng xe SỶM T88Ò như: độ cứng lốp xe, độ cứng lò xo hệ thống treo, hệ số giảm chấn, mơmen qn tính góc xoay trục tọa độ Kết nghiên cứu cho thấy thông số nêu ảnh hưởng lớn đến trình chuyển động êm dịu ổn định xe mặt đường S.H Sawant et al, 2012 [3] nghiên cứu trình động lực học dao động % xe chuyển động bề mặt đường có biên dạng hình sin, với thơng số hệ thống treo % xe như: độ cứng lò xo, độ cứng lốp xe, biên dạng mặt đường, vận tốc chuyển động xe cho trước Quá trình động lực học tính tốn mơ thơng qua phần mềm Matlab nhằm so sánh kết lý thuyết với thực nghiệm Qua cho thấy biên dạng bề mặt đường ảnh hưởng đến trình chuyển động ổn định xe 1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu Việt Nam: Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam trình hình thành phát triển dần trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn hàng đầu đất nước Từ thực tế đó, có số đề tài thuộc chuyên ngành ô tô đề cập đến vấn đề động lực học chuyển động ổn định ôtô như: Trần Hữu Nhân [4] phân tích tối ưu hóa hệ thống treo hệ dao động % xe nhằm tăng cường khả động lực học chuyển động ổn định xe Q trình phân tích thực nghiệm hệ thống treo trước xe SMV T880 kiểu Macpherson với thơng số như: độ cứng lò xo, hệ số giảm chấn, độ cứng lốp, khối lượng treo thử nghiệm cho xe chuyển động bề mặt đường có biên dạng bán bình phương hình sin với vận tốc cho trước Với mô Matlab cố định thông số độ cứng thay đổi hệ số giảm chấn cho thấy khác biệt dao động khối lượng treo Và trình thay đổi tác động mạnh đến khả chuyển động ổn định xe Điều cho thấy vai trò thơng số phục vụ tính tốn động lực học chuyển động xe vô quan trọng Trương Hoàng Tuấn, luận văn thạc sĩ, 2013 [5] phân tích tải trọng động tác dụng lên xe tải nhẹ với xe sở SMV T880 phương pháp mô Luận văn xác định thông số phục vụ tính tốn mơ động lực học thực nghiệm như: thông số hệ thống treo, mômen qn tính khối lượng, mơ xe chuyển động với vận GVHD: TS Trần Hữu Nhân HVTH: Huỳnh Xuân Thanh 123 ... 2.6.4 Xác định moment quán tính khối lượng: 2.6.4.1 Xác định moment quán tính khối lượng phần treo Ix, ly Mơmen qn tính khối lượng xe ựxx, Iyy) xác định phương pháp gần theo mơ hình giả định xem... pháp thực nghiệm xác định mơmen qn tính khối lượng GVHD: TS Trần Hữu Nhân HVTH: Huỳnh Xuân Thanh Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định mơmen qn tính khối lượng xe SỶM T88Ị phục vụ tính. .. quan trọng mômen quán tính khối lượng: GVHD: TS Trần Hữu Nhân 12 HVTH: Huỳnh Xuân Thanh Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định mơmen qn tính khối lượng xe SỶM T88Ị Mơmen qn tính khối lượng bao