Xây dựng mô hình mô phỏng động lực học dao động ô tô bus

Xây dựng mô hình mô phỏng động lực học dao động ô tô busTổng quan dao động của ô tô và hệ thống treo trên ô tô, chỉ tiêu đánh giá dao động, mô hình nghiên cứu dao động. Xây dựng mô hình động lực học dao động xe bus. Mô phỏng dao động xe bus bằng Matlab simulink. Khảo sát và đánh giá chất lượng dao động của xe bus dưới kích động của mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - PHẠM DUY HẢO XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG ĐỘNG LỰC HỌC DAO ĐỘNG Ô TÔ BUS Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRỊNH MINH HỒNG Hà Nội - 2018 CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Phạm Duy Hảo Đề tài luận văn: Xây dựng mơ hình mơ động lực học dao động tơ bus Chun ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực Mã số SV: CA170217 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 27/10/2018 với nội dung sau: - Không phải sửa chữa Ngày 11 tháng năm 2018 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn TS Trịnh Minh Hoàng Phạm Duy Hảo CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Dao động ô tô hệ thống treo ô tô 1.1.1 Tổng quan dao động ô tô 1.1.2 Hệ thống treo ô tô 1.2 Chỉ tiêu đánh giá dao động 1.3 Mơ hình nghiên cứu dao động 10 1.4 Các hàm kích động 12 1.5 Mục tiêu phương pháp nghiên cứu đề tài 13 1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu 13 1.5.2 Phương pháp nghiên cứu 13 1.6 Phạm vi nghiên cứu 13 1.7 Nội dung nghiên cứu 14 1.8 Kết luận chương 14 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC DAO ĐỘNG 16 XE BUS 16 2.1 Phương pháp xây dựng mơ hình 16 2.2 Phân tích cấu trúc tô giả thiết 16 2.3 Xây dựng hệ phương trình vi phân mô tả dao động xe 19 2.3.1 Phương trình vi phân mơ tả chuyển động vật 19 2.3.2 Nội lực hệ thống treo 21 2.3.3 Phản lực thẳng đứng từ đường tác động lên bánh xe 22 2.3.4 Hệ phương trình vi phân tổng quát 23 2.4 Mơ hàm kích động mặt đường ngẫu nhiên theo Tiêu chuẩn ISO 8608:1995 23 2.5 Kết luận chương 24 CHƯƠNG MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG XE BUS BẰNG MATLAB SIMULINK 26 3.1 Khái quát chung Matlab Simulink 26 3.1.1 Matlab 26 3.1.2 Simulink 27 3.1.2.1 Đặc điểm Simulink 27 3.1.2.2 Cấu trúc sơ đồ Simulink 27 3.1.2.3 Trình tự thực q trình mơ 30 3.2 Mô dao động xe bus Matlab Simulink 31 3.2.1 Sơ đồ thuật tốn chương trình mơ Simulink 31 3.2.2 Sơ đồ tổng thể mơ hình dao động ô tô 32 3.2.3 Sơ đồ khối chức mô động lực học dao động ô tô Bus 33 3.2.3.1 Khối thân xe 33 3.2.3.2 Khối cầu trước 34 3.2.3.3 Khối cầu sau 35 2.3.3.4 Khối mặt đường 35 3.2.3.5 Khối xác định phản lực liên kết 36 3.3 Kết luận chương 37 CHƯƠNG KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DAO ĐỘNG CỦA XE BUS DƯỚI KÍCH ĐỘNG CỦA MẤP MƠ MẶT ĐƯỜNG THEO TIÊU CHUẨN ISO 38 4.1 Chỉ tiêu đánh giá dao động 38 4.2 Thông số kỹ thuật xe Bus 39 4.3 Đánh giá dao động xe bus kích động mấp mơ mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 41 4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến dao động xe bus 49 4.4.1 Ảnh hưởng độ cứng treo sau C2 49 4.4.2 Ảnh hưởng hệ số cản K2 54 4.5 Kết luận chương 58 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Những nội dung trình bày luận văn tơi thực với hướng dẫn khoa học thầy giáo TS Trịnh Minh Hồng, thầy giáo Bộ mơn Ơ tơ - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Nội dung luận văn hoàn toàn phù hợp với nội dung đăng ký phê duyệt Hiệu trưởng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Các liệu, số liệu, kết luận văn trung thực Hà Nội, ngày 25 tháng 09 năm 2018 Tác giả Phạm Duy Hảo DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Danh mục ký hiệu Ký hiệu Tên gọi Đơn vị g Gia tốc trọng trường f Hệ số cản lăn v Vận tốc chuyển động xe rt Bán kính tĩnh bánh xe C1 Độ cứng hệ thống treo trước N/m C2 Độ cứng hệ thống treo sau N/m K1 Hệ số cản giảm chấn trước N.s/m K2 Hệ số cản giảm chấn sau N.s/m CL1 Độ cứng hướng kính lốp trước N/m CL2 Độ cứng hướng kính lốp sau N/m mA1 Khối lượng không treo trước kg mA2 Khối lượng không treo sau kg Khối lượng toàn xe đầy tải kg Mc1 Khối lượng toàn phân cho cầu trước kg Mc2 Khối lượng toàn phân cho cầu sau kg LW Chiều dài toàn xe m BW Chiều rộng toàn xe m HW Chiều cao toàn xe m L Chiều dài sở m r1 Bán kính động bánh xe trước m M m/s2 km/h m r2 Bán kính động bánh xe sau Jy Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục ngang y kg.m2 Jz Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục thẳng đứng z kg.m2 y Góc lắc dọc thân xe quanh trục y rad z Chuyển vị theo phương thẳng đứng khối lượng treo m A1, A2 Chuyển vị khối lượng không treo cầu 1, m Lực tác dụng lên bánh xe thứ i theo phương thẳng đứng N Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ i N FCi Lực đàn hồi hệ thống treo gần bánh xe thứ i N FKi Lực cản giảm chấn hệ thống treo gần bánh xe thứ i N FCLi Lực đàn hồi lốp bánh xe thứ i N h Chiều cao mấp mô m t Thời gian s Fzd Tải trọng động thẳng đứng xác định bánh xe N kd Hệ số tải trọng động Fzi FGi, Fz,sti m DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Một số khối chức thư viện nhóm Sources 28 Matlab Simulink 28 Bảng 3.2 Một số khối chức thư viện nhóm Sinks 28 Bảng 3.3 Một số khối chức thư viện nhóm Continuous 28 Bảng 3.4 Một số khối chức thư viện nhóm Signal & System 29 Bảng 3.5 Một số khối chức thư viện nhóm Math 29 Bảng 3.6 Một số khối chức thư viện nhóm Funtion & Tables 29 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật xe THACO BUS HB120-SL 39 Bảng 4.2 Thông số sử dụng tính tốn mơ động lực học 40 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình 1/4 10 Hình 1.2 Mơ hình 1/2 11 Hình 1.2 Mơ hình khơng gian xe bus 12 Hình 2.1 Mơ hình 1/2 theo phương dọc xe bus 18 Hình 2.2 Mơ hình lực tác động mặt phẳng dọc 20 Hình 2.3: Nội lực hệ thống treo 21 Hình 2.5: Mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 24 Hình 3.1: Sơ đồ thuật tốn chương trình 31 Hình 3.2: Sơ đồ tổng thể mơ hình dao động xe bus 33 Hình 3.3: Sơ đồ mô khối "THAN XE" 34 Hình 3.4: Sơ đồ mơ khối "CAU 1" 34 Hình 3.5: Sơ đồ mô khối cầu sau 35 Hình 3.6: Sơ đồ mô khối mặt đường 35 Hình 3.7: Sơ đồ mơ khối "CAC LUC 1" 36 Hình 3.8: Sơ đồ mơ khối tính tốn phản lực 37 Hình 4.1: Mấp mô mặt đường D-E theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 42 Hình 4.2: Chuyển vị thẳng đứng(z) trọng tâm thân xe (v = 40 km/h, đường D-E) 42 Hình 4.3 Gia tốc thẳng đứng ( z ) trọng tâm thân xe (v = 40 km/h, đường D-E) 43 Hình 4.4: Góc lắc dọc thân xe (y) (v = 40 km/h, đường D-E) 43 Hình 4.5: Chuyển vị thẳng đứng (A1) trọng tâm cầu trước (v = 40 km/h, đường D-E) 44 Hình 4.6: Chuyển vị thẳng đứng (A2) trọng tâm cầu sau (v = 40 Hình 4.9: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân xe ô tô loại đường khác (4 loại đường, v = 30 - 80km/h) Hình 4.9 thể kết khảo sát gia tốc thẳng đứng cực đại thân xe ô tơ chuyển động loại đường có mấp mơ khác dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp Kết từ hình 4.9 cho thấy: Khi loại đường tốt (B-C), đường trung bình (C-D) đường xấu (D-E), giá trị gia tốc dao động thẳng đứng cực đại m/s2 (ngưỡng cảnh báo), nên ô tô đảm bảo tiêu an toàn cho người xe Đối với loại đường xấu (E-F), giá trị gia tốc thẳng đứng cực đại vượt ngưỡng cảnh báo (3 m/s2); vận tốc xe 45 km/h giá trị gia tốc dao động vượt ngưỡng can thiệp, lúc không đạt tiêu an tồn hàng hóa, cần thiết phải thay đổi kết cấu (đối với nhà thiết kế xe) phải sửa chữa đường (đối với nhà quản lý cầu đường) 46 Hình 4.10: Hệ số tải trọng động cực đại cầu trước ô tô loại đường khác (4 loại đường, v = 30 - 80km/h) Hình 4.11: Hệ số tải trọng động cực đại cầu sau ô tô loại đường khác (4 loại đường, v = 30 - 80km/h) Hình 4.10 4.11 thể kết khảo sát hệ số tải trọng động cực đại tác động lên cầu trước cầu sau xe ô tơ chuyển động loại đường có mấp mơ khác dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 km/h Trên đồ thị có đường nét đứt màu đỏ ( ) thể giá trị ngưỡng đánh giá tương ứng với giá trị hệ số tải trọng động cho phép 2,5 Kết hình 4.10 4.11 cho thấy: Khi xe tất loại đường tốt (B-C), đường trung bình 47 (C-D), đường xấu (D-E), đường xấu (E-F), giá trị hệ số tải trọng động cực đại ngưỡng 2,5, nên ô tô đảm bảo tiêu tải trọng động Hình 4.12: Hệ số tải trọng động cực tiểu cầu trước ô tô loại đường khác (4 loại đường, v = 30 - 80km/h) Hình 4.12 4.13 thể kết khảo sát hệ số tải trọng động cực tiểu tác động lên cầu trước cầu sau xe ô tô chuyển động loại đường có mấp mơ khác dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo (kdmin = 0.5) đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp (kdmin = 0) Kết hình 4.12 4.13 cho thấy: Khi đường tốt (B-C), đường trung bình (C-D) đường xấu (D-E), hệ số tải trọng động cực tiểu 0.5 (ngưỡng cảnh báo), nên ô tô đảm bảo tiêu an toàn động lực học Với loại đường xấu (E-F), giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chưa vượt ngưỡng can thiệp Như vậy, trường hợp này, xe suy giảm an toàn động lực học, cần thiết can thiệp vào kết cấu sửa chữa cầu đường 48 Hình 4.13: Hệ số tải trọng động cực tiểu cầu sau ô tô loại đường khác (4 loại đường, v = 30 - 80km/h) 4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến dao động xe bus Các thơng số kết cấu hệ thống treo ảnh hưởng đến tiêu dao động là: - Độ cứng C - Hệ số cản K Dưới trình bày số khảo sát ảnh hưởng thông số đến dao động xe Để khảo sát, hàm kích động mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO Các thông số khảo sát môđun cho cầu sau 4.4.1 Ảnh hưởng độ cứng treo sau C2 Độ cứng treo sau C2 = C20 = 2x388 kN/m (2 phía 776 kN/m) Các thơng số khác giữ nguyên: K2 = 2x11106 Ns/m Trong khảo sát này, xe chạy với vận tốc từ 30 - 80 km/h loại đường xấu (D-E) Cho C2 thay đổi dải [0,5 0,6 … … 1,4 1,5]*C20, chạy chương trình mơ phỏng, chạy chương trình mơ phỏng, xác định giá trị để đánh giá bao gồm gia tốc thẳng đứng cực đại thân xe ( zmax ), hệ số tải trọng động cực đại (kdi,max), hệ số tải trọng động cực tiểu (kdi,min) Tổng cộng 44 lần chạy chương trình mơ để khảo sát 49 Hình 4.14: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân xe thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) Hình 4.14 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng C2 hệ thống treo sau đến gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân xe ô tô chuyển động loại đường xấu E-F dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp Kết hình 4.14 cho thấy: Khi tơ đường xấu (E-F), với mỗi giá trị vận tốc khảo sát, C2 tăng dần, gia tốc dao động thẳng đứng cực đại tăng dần Chính thế, thiết kế để cải thiện độ êm dịu cho hành khách, nên giảm độ cứng C2 hệ thống treo sau Cụ thể, với loại đường khảo sát E-F dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 km/h, độ cứng C2 nên giảm 60% độ cứng nguyên C20 Lúc gia tốc dao động thẳng đứng cực đại không vượt ngưỡng can thiệp (5 m/s 2) Tuy nhiên, giảm độ cứng làm giảm độ bền hệ thống treo Vì vậy, cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể dao động tơ để có phương án hợp lý 50 Hình 4.15: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) Hình 4.16: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) Hình 4.15 hình 4.16 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng C2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe trước sau ô tô chuyển động 51 loại đường xấu E-F dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 km/h Trên đồ thị, đường nét đứt màu đỏ ( ) thể ngưỡng đánh giá tải trọng động Trong luận văn, giá trị ngưỡng chọn 2,5 Kết hình 4.15 4.16 cho thấy: Khi tô đường xấu (E-F) với giá trị vận tốc từ 30 - 80 km/h, giá trị hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe ngưỡng 2,5 Với mỗi giá trị vận tốc khảo sát, C2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe tăng dần Như vậy, tăng độ cứng hệ thống treo sau làm tăng giá trị tải trọng động tác động đến xe đường, việc ảnh hưởng xấu đến độ bền chi tiết xe ảnh hưởng đến cầu đường Chính thế, thiết kế nên giảm độ cứng C2 hệ thống treo sau Dĩ nhiên, cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể tính tốn thiết kế khảo nghiệm độ bền kết cấu ô tơ để có phương án hợp lý Hình 4.17: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) 52 Hình 4.18: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) Hình 4.17 hình 4.18 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng C2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe trước sau ô tô chuyển động loại đường xấu E-F dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo (kdmin = 0.5) đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp (kdmin = 0) Kết hình 4.17 cho thấy: Với loại đường xấu (E-F) với giá trị vận tốc từ 30 - 80 km/h, tất giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu cầu trước kdmin1 vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chưa vượt ngưỡng can thiệp (0), nghĩa trường hợp chưa xuất trình tách bánh xe nên ô tô đảm bảo tiêu an tồn động lực học Đối với cầu sau (hình 4.18), hầu hết giá trị tải trọng động kdmin2 ngưỡng cảnh bảo (0.5), đặc biệt chạy xe với vận tốc cao độ cứng hệ thống treo lớn Với mỗi giá trị vận tốc khảo sát, C2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe giảm nhanh Như vậy, tăng độ cứng hệ thống treo sau làm 53 giảm độ bám đường, việc ảnh hưởng xấu đến an toàn động lực học xe Chính thế, thiết kế nên giảm độ cứng C2 hệ thống treo sau 4.4.2 Ảnh hưởng hệ số cản K2 Thông số khảo sát hệ số cản trung bình hệ thống treo sau K2 Hệ số cản treo sau K2 = K20 = x 11106 Ns/m Các thông số khác giữ nguyên: C2 = x 388 kN/m Trong khảo sát này, xe chạy với vận tốc từ 30 - 80 km/h loại đường xấu (E-F) Cho K2 thay đổi dải [0,5 0,6 … … 1,4 1,5]*K20, chạy chương trình mơ phỏng, xác định giá trị để đánh giá bao gồm gia tốc thẳng đứng cực đại thân xe ( zmax ), hệ số tải trọng động cực đại (kdij,max), hệ số tải trọng động cực tiểu (kdij,min) Tổng cộng 44 lần chạy chương trình mơ để khảo sát Hình 4.19: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân xe thay đổi hệ số cản K2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) Hình 4.19 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng K2 hệ thống treo sau đến gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân xe ô tô chuyển động loại đường xấu E-F dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 54 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp Kết hình 4.19 cho thấy: Khi tơ đường xấu (E-F), với mỗi giá trị vận tốc khảo sát, K2 tăng dần, gia tốc dao động thẳng đứng cực đại giảm dần Chính thế, thiết kế để cải thiện độ an tồn cho hàng hóa, nên tăng hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau Dĩ nhiên cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể tính tốn thiết kế khảo nghiệm độ bền kết cấu tơ để có phương án hợp lý Hình 4.20: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) 55 Hình 4.21: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) Hình 4.20 hình 4.21 thể kết khảo sát ảnh hưởng hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe trước sau ô tô chuyển động loại đường xấu E-F dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 km/h Trên đồ thị, đường nét đứt màu đỏ ( ) thể ngưỡng đánh giá tải trọng động Trong luận văn, giá trị ngưỡng chọn 2,5 Kết hình vẽ cho thấy: Khi ô tô đường xấu (E-F) với giá trị vận tốc từ 30 - 80 km/h, giá trị hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe ngưỡng 2,5 Với mỗi giá trị vận tốc khảo sát, K2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe giảm dần Như vậy, tăng hệ số cản giảm chấn hệ thống treo sau làm giảm giá trị tải trọng động tác động đến xe đường, việc làm giảm mức độ ảnh hưởng xấu đến độ bền chi tiết xe ảnh hưởng đến cầu đường Chính thế, thiết kế nên tăng hệ số cản K2 hệ thống treo sau Dĩ nhiên, cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể tính tốn thiết kế khảo nghiệm độ bền kết cấu tơ để có phương án hợp lý 56 Hình 4.22: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) Hình 4.23: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường E-F, v = 30 - 80km/h) Hình 4.22 hình 4.23 thể kết khảo sát ảnh hưởng hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe trước sau ô tô chuyển động loại đường xấu E-F dải vận tốc khảo sát từ 30 - 80 57 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo (kdmin = 0.5) đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp (kdmin = 0) Kết hình vẽ cho thấy: Với loại đường xấu (E-F) với giá trị vận tốc từ 30 - 80 km/h, đại đa phần giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chưa vượt ngưỡng can thiệp (0), nghĩa trường hợp chưa xuất trình tách bánh xe nên ô tô đảm bảo tiêu an tồn động lực học Với mỡi giá trị vận tốc khảo sát, K2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe tăng dần Như vậy, tăng hệ số cản giảm chấn hệ thống treo sau làm tăng độ bám đường, nghĩa tăng an toàn động lực học xe Chính thế, thiết kế nên tăng giá trị hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau 4.5 Kết luận chương Nội dung chương khảo sát ảnh hưởng cúa số thông số kết cấu sử dụng đến dao động xe bus Từ khảo sát trên, rút số kết luận sau đây: - Chương trình mơ chạy ổn định, với q trình vật lý khoảng thời gian xe hết đoạn đường theo tiêu chuẩn ISO 250m, bước tính 0,001s mỡi lần mơ Dạng đồ thị tương thích (hình dáng) với lý thuyết, cho phép kết luận tính hợp lý mơ hình - Phần nghiên cứu đánh giá dao động cho thấy: mức độ an tồn cho hành khách, hàng hóa mức an toàn động lực học xe đánh giá giới hạn can thiệp cảnh báo an tồn hàng hóa tải trọng động Ngồi ra, nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng độ cứng hệ số cản giảm chấn hệ thống treo sau độ cứng lốp Kết theo tiêu an toàn động lực học an tồn hàng hóa cho thấy rằng, hệ treo mềm với hệ số cản lớn có lợi 58 KẾT LUẬN Đề tài đánh giá dao động ô tô bus dựa phần mềm mô Matlab Simulink Các thông số đánh giá lựa chọn theo tiêu dao động xác định cách tính tốn mơ dựa mơ hình động lực học tổng quát ô tô bus với điều kiện chuyển động thẳng loại mặt đường theo tiêu chuẩn ISO Đã xây dựng mô hình động lực học tổng qt tơ với kích động từ mấp mơ mặt đường ngẫu nhiên xác định theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 để đánh giá dao động ô tô bus Sử dụng công cụ Simulink phần mềm chuyên dụng Matlab để giải phương trình vi phân chuyển động cho kết chuyển vị, vận tốc, gia tốc khối lượng, kết tải trọng động hệ số tải trọng động Kết khảo sát dao động động lực học xác định điều kiện ô tô bus chuyển động loại đường B-C, C-D, D-E cho thấy ô tô đạt yêu cầu dao động Đối với đường xấu E-F, đa phần xe không đạt yêu cầu an toàn cho người xe an toàn động lực học Một số hạn chế đề tài hướng nghiên cứu tiếp theo: Đề tài sử dụng biên dạng mấp mô mặt đường theo tiêu ch̉n ISO 8608:1995, Chưa có thí nghiệm thực tiễn mấp mô đường thực tế Việt Nam để có kết nghiên cứu sát thực Chưa phân tích dao động tơ số toán thực tế xe chạy đường tăng tốc, phanh hay quay vòng Cần có nghiên cứu hồn chỉnh để đánh giá dao động ô tô trường hợp 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO I TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT Văn 5253/BCT-CNNg (2015), Đề xuất chế, sách thực Chiến lược Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam, Bộ Công thương Trần Phúc Hịa, Trịnh Minh Hồng, Lê Hồng Qn (2016), "Xác định tải trọng động tác động lên vỏ cầu chủ động xe tải nhẹ sản xuất, lắp ráp Việt Nam", Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 07.2016, trang 29-41 Võ Văn Hường (2005), Nghiên cứu hoàn thiện mơ hình khảo sát dao động tơ tải nhiều cầu, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà Nội II TÀI LIỆU TIẾNG NƯỚC NGOÀI Ammonn, D (1997), Modellbildung und Systementwicklung in der Fahrzeugtechink, BG Teubner Bernd H./Metin E (2008), Fahrwerkhandbuch Vieweg Teubner ISO 8608:1995 ISO 2631-1:1997 Mitschke M, Wallentowitz H (2004), Dynamik der Kraftfahrzeuge, Berlin, Springer Zhu Zhengtao, Ding Chenghui (2006), "FEM analysis on a vehicle of drive axle housing of different Thickness" Modern Manufacturing Engineering, 2006-1 60 ... - Chương Xây dựng mơ hình động lực học dao động xe ô tô bus - Chương Mô dao động xe ô tô bus matlab simulink - Chương Khảo sát, đánh giá chất lượng dao động xe tơ bus kích động mấp mô mặt đường... Xây dựng mơ hình mô động lực học ô tô bus cho phép đánh giá chất lượng dao động ô tô - Đánh giá chất lượng dao động ô tô bus cấp độ mặt đường khác theo tiêu chuẩn - Khảo sát ảnh hưởng số thông... sản xuất ô tơ đất nước 15 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC DAO ĐỘNG XE BUS 2.1 Phương pháp xây dựng mơ hình Trong q trình xây dựng mơ hình động lực học dao động xe Bus, tổng qt, mơ hình nghiên