Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu giúp chúng ta xây dựng và mô phỏng được hệ thống treo Vinfast Lux A2.0 2020 trên MATLABSIMULINK kèm theo mô hình dao động của hệ thống treo. Khi thiết lập mô hình dao động ô tô cần một số giả thiết. Những giả thiết này nhằm làm cho quá trình nghiên cứu, tính toán đơn giản hơn, song không làm mất đi tính tổng quát của bài toán, đảm bảo độ chính xác cần thiết. Các giả thiết căn bản khi xây dựng mô hình như sau:...
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO MÔN HỌC: ỨNG DỤNG MÁY TÍNH ( KHUNG GẦM ) ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO XE VINFAST LUX A2.0 2020 TRÊN MATLAB/SIMULINK GVHD : TS Nguyễn Mạnh Cường SVTH : Lê Ngọc Tiên 18145256 Nguyễn Thành Khoa 18145161 Nguyễn Nhật Kha 18145146 Nguyễn Phước Vinh 18145287 Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2021 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ môn Ứng dụng máy tính (Khung gầm) PHIẾU NHẬN XÉT TIỂU LUẬN CUỐI KỲ (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Nguyễn Thành Khoa MSSV: 18145161 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: Nguyễn Nhật Kha MSSV: 18145146 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: Lê Ngọc Tiên MSSV: 18145256 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: Nguyễn Phước Vinh MSSV: 18145287 Hội đồng:………… Tên đề tài: Xây dựng mô hệ thống treo xe VinFast Lux A2.0 2020 MATLAB/SIMULINK Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Ô tô Họ tên GV hướng dẫn: TS Nguyễn Mạnh Cường Ý KIẾN NHẬN XÉT: Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên (không đánh máy): Nhận xét kết thực (không đánh máy): 2.1 Kết cấu, cách thức trình bày: 2.2 Nội dung: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) 2.3.Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: TT Mục đánh giá Hình thức kết cấu Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục Điểm Điểm đạt tối đa 30 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, 10 10 50 10 15 quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể Tổng điểm 15 10 10 100 Kết luận: Được phép bảo vệ Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày 09 tháng 06 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ mơn Ứng dụng máy tính (Khung gầm) PHIẾU NHẬN XÉT TIỂU LUẬN CUỐI KỲ (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: Nguyễn Thành Khoa MSSV: 18145161 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: Nguyễn Nhật Kha MSSV: 18145146 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: Lê Ngọc Tiên MSSV: 18145256 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: Nguyễn Phước Vinh MSSV: 18145287 Hội đồng:………… Tên đề tài: Xây dựng mô hệ thống treo xe VinFast Lux A2.0 2020 MATLAB/SIMULINK Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ Họ tên GV phản biện: (Mã GV) Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày: Nội dung: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn tại: Câu hỏi: Đánh giá: TT Mục đánh giá Điểm tối đa Hình thức kết cấu 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung 10 mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ 10 10 50 thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, 10 15 Điểm đạt quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể Tổng điểm 15 10 10 100 Kết luận: Được phép bảo vệ Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày 09 tháng 06 năm 2021 Giảng viên phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hệ thống treo tơ Hình 1.2: Tổng quan hệ thống treo tơ Hình 1.3: Hệ thống treo tơ Hình 1.4: Cấu tạo vị trí nhíp Hình 1.5: Độ võng nhíp Hình 1.6: Bố trí thêm nhíp phụ Hình 1.7: Kiểu bố trí nhíp Hình 1.8: Lị xo có độ cứng cao Hình 1.9: Lị xo có độ cứng thấp Hình 1.10: Dao động tắt dần lị xo trụ Hình 1.11: Thanh xoắn Hình 1.12: Các dạng bố trí xoắn Hình 1.13: Đệm khí Hình 1.14: Bộ phận đàn hồi cao su Hình 1.15: Vị trí địn treo Hình 1.16: Vị trí loại khớp cầu Hình 1.17: Vị trí giằng Hình 1.18: Thanh ổn định Hình 1.19: Vị trí bạc cao su Hình 1.20: Giảm chấn dạng dao động giảm chấn Hình 1.21: Giảm chấn ống đơn Hình 1.22: Giảm chấn ống kép Hình 1.23: Giảm chấn khí – thủy lực Hình 1.24: Giảm chấn Hình 1.25: Giảm chấn Vario Hình 1.26: Hệ thống treo phụ thuộc Hình 1.27: Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp song song Hình 1.28: Các nhíp bố trí khơng đối xứng Hình 1.29: Đặt giảm chấn lệch với tâm uốn Hình 1.30: Kiểu địn kéo với dầm xoắn Hình 1.31: Kiểu Hình 1.32: Hệ thống treo độc lập Hình 1.33: Kiểu Macpherson trước Hình 1.34: Kiểu Macpherson sau Hình 1.35: Kiểu hình thang với chạc kép Hình 2.1: Kiểu dáng bên ngồi VinFast Lux A2.0 2020 Hình 2.2: Thiết kế ngoại thất VinFast Lux A2.0 2020 Hình 2.3: Thiết kế nội thất VinFast Lux A2.0 2020 Hình 2.4: Hệ thống treo VinFast Lux A2.0 2020 Hình 2.5: Mơ hình khơng gian xe hệ thống treo cầu trước sau độc lập Hình 2.6: Mơ hình hệ thống treo xe mặt phẳng Hình 2.7: Sơ đồ phân tích lực mặt phẳng dọc Hình 3.1: Mơ hình Simulink xe mặt phẳng dọc Hình 3.2: Mơ hình dao động cầu trước Hình 3.3: Mơ hình dao động cầu sau Hình 3.4: Mơ hình dao động thân xe Hình 3.5: Mơ hình liên kết Hình 3.6: Đồ thị chuyển vị vận tộc khối lượng treo cầu trước Hình 3.7: Đồ thị chuyển vị vận tộc khối lượng treo cầu sau 2dp2 Khoảng cách hai tâm vết lốp sau Những giả thiết: Khi thiết lập mơ hình dao động tơ cần số giả thiết Những giả thiết nhằm làm cho q trình nghiên cứu, tính tốn đơn giản hơn, song khơng làm tính tổng qt tốn, đảm bảo độ xác cần thiết Các giả thiết xây dựng mơ sau: - Khối lượng ô tô phân bố đối xứng qua mặt phẳng dọc Phần khối lượng treo coi cứng tuyệt đối có khối lượng M mơ men quán tính trục ngang qua trọng tâm phần treo J yvà mô men quán - tính trục dọc qua trọng tâm phần treo Jx; Phần khối lượng không treo coi cứng tuyệt đối có khối lượng tương ứng cầu thứ i m ui(với i = 1,2) mơ men qn tính trục dọc qua - trọng tâm Ii (với i = 1,2) Bỏ qua nguồn kích thích dao động khác xe, coi lực kích thích từ mặt - đường nguồn kích thích dao động Mặt đường coi cứng tuyệt đối Tiếp xúc bánh xe mặt đường tiếp xúc điểm, mơ hình phi tuyến cho phép bánh xe tách khỏi mặt đường Chọn hệ trục tọa độ: - Hệ trục tọa độ cố định: Gốc tọa độ trùng với hình chiếu trọng tâm khối lượng treo xuống đường, trục tọa độ x dọc theo thân xe trục z vng góc - với đường Hệ tọa độ suy rộng: Hệ tọa độ có gốc trọng tâm khối lượng hệ Khối lượng treo M bao gồm: - Zs: dịch chuyển thẳng đứng thân xe - ϕsx: chuyển vị góc khối lượng treo M quanh trục Ox - ϕsy : chuyển vị góc khối lượng treo M quanh trục Oy Khối lượng không treo cầu trước mu1: - Zu1: dịch chuyển thẳng đứng theo trục Z khối lượng không treo cầu trước mu1 Khối lượng không treo cầu sau mu2: 50 - Zu2 : dịch chuyển thẳng đứng theo trục Z khối lượng khơng treo cầu sau mu2 2.2.2 Mơ hình xe mặt phẳng dọc: Hình 2.6: Mơ hình hệ thống treo xe mặt phẳng dọc Các tham số mơ hình: M, Iy: khối lượng treo moment qn tính trục y qua trọng tâm a, b, L: tọa độ tâm cầu trước, cầu sau chiều dài sở xe c1, k1: độ cứng hệ số giảm chấn hệ thống treo cầu trước c2, k2: độ cứng hệ số giảm chấn hệ thống treo cầu sau cL1, kL1: độ cứng hệ số giảm chấn lốp trước cL2, kL2: độ cứng hệ số giảm chấn lốp sau q1, q2: mấp mô mặt đường cầu trước sau m1, m2: khối lượng không treo cầu trước sau 51 Z, Z1, Z2, ϕ: tọa độ suy rộng khối lượng không treo cầu trước, sau khối lượng treo 52 Tiếp tục ta tiến hành phân tích lực tác dụng lên hệ thống treo: Hình 2.7: Sơ đồ phân tích lực mặt phẳng dọc Áp dụng phương pháp tách vật nguyên lý Dalambe ta tính lực cụ thể sau: FL1 = T1 + T2 = [ KL1.() + CL1.(q1 Z1) ] FL2 = T5 + T6 = [ KL2.() + CL2.(q2 Z2) ] Fa = T3 + T4 = [ K1.() + C1.() ] Fb = T7 + T8 = [ K2.() + C2.() ] Trong đó: FL1, FL2: lực tác dụng từ mặt đường lên khối lượng không treo cầu trước cầu sau Fa, Fb: lực tác dụng từ khối lượng không treo cầu trước cầu sau lên khối lượng treo ngược lại Ta có: Za = Z – a.ϕ : chuyển vị điểm A 53 Zb = Z + b.ϕ : chuyển vị điểm B Áp dụng đinh luật Newton với khối ta có phương trình cân lực : Khối lượng khơng treo bánh trước : m1.= -Fa + FL1 (1) Khối lượng không treo bánh sau : m2.= -Fb + FL2 (2) Khối lượng treo: M = Fa + Fb (3) J = -Fa.a + Fb.b (4) Từ phương trình (1), (2), (3), (4) ta có hệ phương trình vi phân chuyển động hệ thống treo mặt phẳng dọc thân xe : m1.= -Fa+ FL1 m2.= -Fb + FL2 M = Fa + Fb J = -Fa.a + Fb.b Như ta đã mơ hình hóa hệ thống thống treo xe VinFast Lux A2.0 2020 thành mơ hình tốn học để thuận tiện cho việc mô simulink đánh giá kết đạt 54 CHƯƠNG III : MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO TRÊN XE VINFAST LUX A2.0 2020 BẰNG MATLAB/SIMULINK 3.1 Mô hệ thống treo xe VinFast Lux A2.0 2020: ST Tên gọi Ký hiệu T Khối lượng treo M Giá trị Đơn vị 1939,56 Kg Khối lượng không treo cầu trước m1 461,4 Kg Khối lượng không treo cầu sau m2 308,3 Kg Moment quán tính với trục y Iy 5866 Kg.m2 Khoảng cách cầu trước đến trọng tâm a 1,34 m Khoảng cách cầu sau đến trọng tâm b 1,422 m Độ cứng hệ thống treo cầu trước K1 225000 N/m Độ cứng cuae hệ thống treo cầu sau K2 863680 N/m Độ cứng lốp trước KL1 306740 N/m 10 KL2 466590 N/m C1 23365 N.s/m 12 Độ cứng lốp sau Hệ số giảm chấn hệ thống treo cầu trước Hệ số giảm chấn hệ thống treo cầu sau C2 27320 N.s/m 13 Hệ số giảm chấn lốp trước CL1 2885 N.s/m 14 Hệ số giảm chấn lốp sau CL2 5465 N.s/m 11 Bảng 3.1: Thông số xe VinFast Lux A2.0 2020 3.2 Mơ hình xe mặt phẳng dọc Trong Simulink đặt mơ hình cho xe gồm khối “Subsystem” Ta thực mơ hóa Simulink khối Subsystem để tạo mơ hình treo trước, treo sau thân xe mặt phẳng dọc Với phương trình đã thiết lập CHƯƠNG II mặt phẳng dọc: Phương trình lực : FL1 = T1 + T2 = [ KL1.() + CL1.(q1 Z1) ] FL2 = T5 + T6 = [ KL2.() + CL2.(q2 Z2) ] Fa = T3 + T4 = [ K1.() + C1.() ] 55 Fb = T7 + T8 = [ K2.() + C2.() ] Phương trình liên kết: Za = Z – a.ϕ : chuyển vị điểm A Zb = Z + b.ϕ : chuyển vị điểm B Hệ phương trình vi phân chuyển động thân xe: m1.= -Fa+ FL1 m2.= -Fb + FL2 M = Fa + Fb J = -Fa.a + Fb.b Từ hệ phương trình trình ta tiến hành mơ Simulink : Hình 3.1: Mơ hình Simulink xe mặt phẳng dọc 56 Trong khối dao động cầu trước : Hình 3.2: Mơ hình dao động cầu trước Khối dao động cầu sau là: Hình 3.3: Mơ hình dao động cầu sau 57 Khối dao động thân xe : Hình 3.4: Mơ hình dao động thân xe Trong dao động thân xe ta có khối susymtem nhỏ là: Hình 3.5: Mơ hình liên kết 58 Sau ta tiến hành mô simulink phương trình trình chúng ta thu kết sau: Hình 3.6: Đồ thị chuyển vị vận tộc khối lượng treo cầu trước 59 Hình 3.7: Đồ thị chuyển vị vận tộc khối lượng treo cầu sau 60 Hình 3.8: Đồ thị chuyển vị góc chuyển vị trọng tâm thân xe KẾT LUẬN Việc nghiên cứu mô đánh giá chất lượng hệ thống treo ô tô vấn đề mới, nhiên có ý nghĩa quan trọng trình nghiên cứu thiết kế chế tạo ô tô Trong thời gian qua với nỗ lực thân với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Mạnh Cường tập thể thầy cô mơn Ứng Dụng Máy Tính ( Khung gầm ) em đã hồn thành đồ án Đồ án đã đạt kết sau: Nghiên cứu, tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động số hệ thống treo sử dụng rộng rãi thị trường Việt Nam, đặc biệt việc nghiên cứu, tìm hiểu nguyên lý hoạt động cấu tạo số loại lò xo giảm chấn thông dụng ô tô Xây dựng mơ hình xe hai cầu mặt phẳng dọc mơ hình khơng gian cho tồn xe Qua viết phương trình động lực học cho trường hợp Dùng phần mềm Matlab/Simulink mô hoạt động phân tích đồ thị tham số đầu quan trọng cho mơ hình hệ thống treo mặt phẳng dọc xe Sau trình tiến hành thực đề tài em đã thu kết yêu cầu nhiên trình độ thân thời gian có hạn nên việc thực đề tài cịn thiếu sót Vì ta tiếp tục phát triển đề tài theo số hướng sau: Tiếp tục nghiên cứu đánh giá chất lượng hệ thống treo sở sử dụng biên độ đường mơ hình hệ thống treo sát với thực tế hơn, cụ thể ta sử dụng mơ hình đường thực tế đo đạc đồng thời mơ hình vật lý xe phải kể đến ảnh hưởng thông số ổn định ngang dẫn hướng, ảnh hưởng thơng số hình học hệ thống treo Việc mô đánh giá chất lượng hệ thống treo thơng qua mơ hình khơng gian cho tồn xe cho kêt xác cần thiết q trình nghiên cứa tính toán cho hệ thống treo 61 Việc đánh giá thơng số có ý nghĩa ta so sánh với thơng số thực nghiệm Vì sinh viên chưa tiếp cận với thực tế nên việc đánh giá đơn thuần sở lý thuyết với giả thiết xây dựng Để hoàn thiện chất lượng đề tài em mong nhận đóng góp đánh giá thầy toàn thể bạn 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu sách: [1] Nguyễn Hữu Cẩn – Thiết kết tính tốn tơ máy kéo – Nhà xuất Đại học THCN,Hà nội – 1987 [2] Nguyễn Phúc Hiểu – Lý thuyết ơtơ Qn (Giáo trình Phụ lục giáo trình) – Nhà xuất Quân đội Nhân dân,Hà Nội – 2002 [3] Vũ Đức Lập & Phạm Đình Kiên – Cấu tạo ơtơ Qn sự, Tập 1,2 (lý thuyết) – HVKTQS – 1995 [4] Vũ Đức Lập, Nguyễn Sĩ Đỉnh – Cấu tạo ô tô (tập 2) – Nhà xuất quân đội nhân dân – 2015 [5] GS.TS Vũ Đức Lập – Kết cấu tính tốn tơ (tập 2) – Nhà xuất quân đội nhân dân – 2015 Tài liệu Website: Thiết kế hệ thống treo: https://www.ebookbkmt.com/2019/03/o-thiet-ke-he-thong-treo-cho-xe-con-du.html? fbclid=IwAR0D4dZ9siRUYEGmQJYgbxtH2jpB1tRNqALUzvYZrQ411TtvhD6ywCDz OlY Tìm hiểu hệ thống treo xe VinFast: https://www.youtube.com/watch?v=ghNrihuzqws Tìm hiểu cách mơ hệ thống treo MATLAB: 63 https://www.youtube.com/watch?v=zNLuoFRxSvw Tìm hiểu cách mô hệ thống treo MATLAB: https://toc.123docz.net/document/2293350-3-mo-phong-dao-dong-cua-he-thong-treotren-o-to.htm 64 ... cứu hệ thống treo xe ô tô, xây dựng mô hình mô hệ thống treo dòng xe VinFast Lux A2.0 2020 - Phạm vi nghiên cứu: Nội dung nghiên cứu chủ yếu hệ thống treo ô tô phần mô xe VinFast Lux A2.0 2020. .. CHƯƠNG II : XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ VINFAST LUX A2.0 2020 2.1 Giới thiệu tổng quan VinFast Lux A2.0 2020: VINFAST LUX A2.0 2020 – TỰ HÀO THƯƠNG HIỆU VIỆT VinFast Lux A2.0 ô tô... Thiết kế ngoại thất VinFast Lux A2.0 2020 Hình 2.3: Thiết kế nội thất VinFast Lux A2.0 2020 Hình 2.4: Hệ thống treo VinFast Lux A2.0 2020 Hình 2.5: Mơ hình không gian xe hệ thống treo cầu trước