êm dịu chuyển động ô tô
Dựa vào việc khảo sát ảnh hưởng của các thông số kết cấu đến độ êm dịu chuyển động ô tô và dựa vào Bảng 3.7 Kết quả giới hạn các thông số kết cấu đã được tối ưu, tác giả đưa ra 3 bộ số liệu mới đã được tối ưuBảng 3.8như sau:
Bảng 3.8. Một số Bộ số liệu mới được tối ưu
TT Ký hiệu Bộ số liệu nguyên bản
Bộ số liệu tối ưu mới
Bộ số liệu 1 Bộ số liệu 2 Bộ số liệu 3
1 C1 (N/m) 193844 174460 155075 135691 2 C2 (N/m) 177007 159306 141606 123905 3 K1 (N.s/m) 7733 8506 6959,7 6186,4 4 K2 (N.s/m) 9804 10784 8823,6 7843,2 5 CL1 (N/m) 493211 443890 394568,8 345248 6 CL2 (N/m) 986422 887780 789137,6 690495 7 KL1 (N.s/m) 0 0 0 0 8 KL2 (N.s/m) 0 0 0 0 9 awz(m/s2) 0,3765 0,3321 0,2923 0,2721
63
* Kết quả so sánh Bộ số liệu mới số 1 với Bộ số liệu cũ
0 5 10 15 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 Thoi gian t(s) G ia t oc bi nh phuong t rung bi nh a w z (m /s 2) Bo so lieu moi so 1 Bo so lieu cu
Hình 3.26. Kết quả so sánh awz của Bộ số liệu mới số 1 với Bộ số liệu cũ
Từ kết quảHình 3.26 chúng ta đưa ra một số nhận xét sau:
Với các thông số của Bộ số liệu mới số 1 so với Bộ số liệu cũ, giá trị gia tốc bình phương trung bình của Bộ số liệu mới số 1 giảm so với Bộ số liệu cũ từ 0,3765m/s2 xuống còn 0,3321m/s2, với mức giảm trung bình là 11,79%.
64
* Kết quả so sánh Bộ số liệu mới số 2 với Bộ số liệu cũ
0 5 10 15 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 Thoi gian t(s) G ia t oc bi nh phuong t rung bi nh a w z (m /s 2) Bo so lieu cu Bo so lieu moi so 2
Hình 3.27. Kết quả so sánh awz của Bộ số liệu mới số 2 với Bộ số liệu cũ
Từ kết quảHình 3.27 chúng ta đưa ra một số nhận xét sau:
Với các thông số của Bộ số liệu mới số 2 so với Bộ số liệu cũ, chúng ta thấy giá trị gia tốc bình phương trung bình của Bộ số liệu mới số 2 giảm hơn nhiều so với Bộ số liệu cũ từ 0,3765m/s2 xuống còn 0,2923m/s2, với mức giảm trung bình so với Bộ số liệu cũ là 22,36% và giảm so với Bộ số liệu mới số1 là 11,98%, đảm bảo độ êm dịu chuyển động của ô tô theo tiêu chuẩn ISO 2631-1 (1997).
65
* Kết quả so sánh Bộ số liệu mới số 3 với Bộ số liệu cũ
0 5 10 15 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 Thoi gian t(s) G ia t oc bi nh phuong t rung bi nh a w z (m /s 2) Bo so lieu cu Bo so lieu moi so 3
Hình 3.28. Kết quả so sánh awz của Bộ số liệu mới số 3 với Bộ số liệu cũ
Từ kết quảHình 3.28 chúng ta đưa ra một số nhận xét sau:
Với các thông số của Bộ số liệu mới số 3, chúng ta thấy giá trị gia tốc bình phương trung bình của Bộ số liệu mới số 3 giảm rất nhiều so với Bộ số liệu cũ từ 0,3765m/s2 xuống còn 0,2721m/s2, với mức giảm trung bình so với Bộ số liệu cũ là 27,73% và giảm so với Bộ số liệu mới số 1 là 18,06%, giảm so với Bộ số liệu mới số2 là 6,91%, đảm bảo độ êm dịu chuyển động của ô tô theo tiêu chuẩn ISO 2631-1 (1997).
66
KẾT LUẬN
Trong suốt thời gian nghiên cứu, với sự cố gắng của bản thân và được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn khoa học, tác giả đã hoàn thành cơ bản nội dung của luận văn thạc sĩ khoa học. Luận văn đã đạt được một số kết quả sau đây:
- Một phương pháp mới như nguyên lý Jourdain kết hợp phương trình Newton
– Euler đã được ứng dụng để phân tích dao động theo phương thẳng đứng trong hai trường hợp xe chuyển động thẳng và quay vòng.
- Nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô theo tiêu chuẩn ISO.
- Xây dựng mô hình dao động ô tô khách đóng tại Việt Namtrong 2 trường hợp. - Giải hệ phương trình vi phân dao động bằng Simulink trong phần mềm Matlab 7.0.4.
- Khảo sát được ảnh hưởng của kích thích mặt đường dạng hàm điều hòa, hàm ngẫu nhiên theo tiêu chuẩn ISO đến độ êm dịu chuyển động ô tô.
- Nghiên cứu được ảnh hưởng của hệ thống treo, của lốp xe và của kích thích mặt đường đến độ êm dịu chuyển động của ô tô.
- Phân tích được ảnh hưởng vận tốc quay vòng xe ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động của xe khách, khi xe quay vòng ở V=5km/h, bình phương trung bình gia tốc tại vị trí trọng tâm thân xe awz=0,3724m/s2 , khi quay vòng ở V=10km/h. thì giá trị gia tốc bình phương trung bình tại vị trí trọng tâm thân xe awz=0,5089m/s2 và tăng so với trường hợp V=5km/h là 36,6%.
- Nghiên cứu đưa ra được bộ thông số mới tối ưu của hệ thống treo, của lốp xe
để nâng cao độ êm dịu chuyển động của ô tô khách đóng tại Việt Nam và đề xuất
được một số bộ số liệu mới tối ưu với kết quả như sau: dựa vào tiêu chuẩn ISO 2631-1 (1997) để phân tích ảnh hưởng của các thông số hệ thống treo, lốp xe, mặt đường đến độ êm dịu chuyển động của ô tô và từđó đưa ra bộ thông số tối ưu cho hệ thống treo và lốp xe của xe khách 29 chỗ ngồi sản xuất tại Việt nam và giá trị gia tốc bình phương trung bình tại vị trí trọng tâm thân xe awz= 0.271m/s2 giảm 27,73%
67
so với thông số xe nguyên bản, giảm 18,06% so với Bộ số liệu tối ưu 1 và giảm 6,91 so với Bộ số liệu tối ưu 2.
Tuy nhiên bên cạnh đó luận văn tác giả nghiên cứu còn một số hạn chế sau: - Chưa đề cập đặc tính phi tuyến của hệ thống treo, lốp xe ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động ô tô.
- Chưa đề cập đến ảnh hưởng của treo động cơ đến độ êm dịu chuyển động
của ô tô.
- Chưa đề cập ảnh hưởng của lực bên của xe đến độ êm dịu chuyển động ô tô. Qua đây tác giả cũng mạnh dạn đưa ra một số đề xuất cho hướng nghiên cứu tiếp theo như sau:
- Nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá dao động ô tô sát với thực tế ở Việt
Nam hơn dựa trên các kết quả đo ảnh hưởng dao động đến con người Việt Nam.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố phi tuyến của lốp xe, hệ thống treo đến độ êm dịu chuyển động của ô tô.
- Nghiên cứu mô hình dao động “Đường – Xe – Người” sát với mô hình thực tế hơn.
68
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn và Một số tác giả khác (1998), Lý Thuyết ôtô máy kéo, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
2. Phan Nguyên Di (1996), Cơ học hệ nhiều vật, HVKTQS, Hà Nội.
3. Nguyễn Xuân Dũng (2010), Xây dựng mô hình động lực học ô tô quân sự nhiều cầu trong các hệ mô phỏng, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Học viện kỹ thuật quân sự Hà Nội, Hà Nội.
4. Đặng Việt Hà (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến độ êm dịu chuyển động của ô tô khách được đóng mới ở Việt Nam, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Giao thông Vận tải - Hà Nội, Hà Nội.
5. Võ Văn Hường(2004), Nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sát dao động ô tô
tải nhiều cầu,Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội.
6. Nguyễn Văn Khang (2007), Động lực học hệ nhiều vật, NXB khoa học và kỹ
thuật.
7. Nguyễn Văn Khang (1998), Dao động kỹ thuật, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
8. Nguyễn Phùng Quang (2004), Matlab & Simulation dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB khoa học và kỹ thuật.
9. Lê Văn Quỳnh (2006), Nghiên cứu dao động ghế ngồi xe khách đóng tại Việt
Nam, Luận văn thạc sỹ khoa học, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội. 10. Đỗ Sanh (1992), Cơ học, NXB Giáo dục, Hà Nội.
11. Nguyễn Khắc Trai (1997), Tính điều khiển và quỹ đạo chuyển động của ô tô, Nhà xuất bản Giao thông vận tải.
12. Lưu Văn Tuấn (1994), Nghiên cứu dao động xe ca Ba Đình trên cơ sở đề xuất các biện pháp nâng cao độ êm dịu chuyên động, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội.
13. Dodds C J, and Robson, J D(1973)The description of road surface roughness.
Journal of Sound and Vibration, 31(2), 175–183.
69 Singapore, World Scientific.
15. Natick, MA (2004), The Student Edition of MATLAB User’s Guide, The Mathworks, Inc. Version 5, Massachusetts 01760 - 2098.
16. ISO 2631-1(1997). Mechanical vibration and shock-Evanluation of human exposure to whole-body vibration, Part I: General requirements, The International Organization for Standardization.
17. ISO 8068(1995). Mechanical vibration-Road surface profiles - reporting of measured data.
18. Le Van Quynh, Jianrun Zhang, Le Dinh Dat, Nguyen Kim Binh and Luu Van Tuan (2010), Research on the Optimal Parameters of Suspension Systems for Improved Ride Comfort Movement of the Vehicle by Vibration Model with 8 D.O.F, 10th National Conference of Solid Mechanics, Thai Nguyen, Vietnam, pp615-621.
19. Le Van Quynh, Jianrun Zhang, Xiaobo Liu and Wang yuan (2011), Nonlinear dynamics model and analysis of interaction between vehicle and road surfaces for 5-axle heavy truck, Journal of Southeast University (Natural Science Edition), Vol 27(4):452-457.
70
PHỤC LỤC
CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG Ô TÔ MATLAB-SIMULINK 7.0.4
% THONG SO KHAO SAT V=50/3.6; %van toc cua xe(Km/h) V=50/3.6; %van toc cua xe(Km/h)
% THONG SO MAP MO MAT DUONG HAM SIN q0=0.01; %bien do dao dong(m) q0=0.01; %bien do dao dong(m)
S=8; %quang duong dao dong(m) % THONG SO CUA XE
M=5394; %Khoi luong duoc treo(kG)
m1=266; %Khoi luong khong duoc treo cau truoc(kG) m2=427; %Khoi luong khong duoc treo cau sau(kG) Jy=19632; %momen quan tinh doi voi truc quay y(kG/m) Jx=3478; %momen quan tinh doi voi truc quay x(kG/m)
Jx1=232; %momen quan tinh doi voi truc quay x cua cau truoc(kG/m) Jx2=287; %momen quan tinh doi voi truc quay x cua cau sau(kG/m) L=4.085; %Chieu dai co so cau xe(m)
a=2.4; %khoang cach tu trong tam den cau truoc(m) b=1.685; %khoang cach tu trong tam den cau sau(m) Bt=1.705; %Chieu ngang co so cau truoc xe(m)
Bs=1.495; %Chieu ngang co so cau sau xe(m) C1=193844; %Do cung treo cau truoc(kG/m) C2=177007; %Do cung treo cau sau(kG/m) Cl1=493211; %Do cung lop xe cau truoc(kG/m) Cl2=986422; %Do cung lop xe cau sau(kG/m) K1=7733; %Giam chan treo cau truoc(kG.s/m) K2=9804; %Giam chan treo cau sau(kG.s/m) Kl1=0; %Giam chan lop xe cau truoc(kG.s/m) Kl2=0; %Giam chan lop xe cau sau(kG.s/m) g=0; %gia toc trong truong(m/s2)
% THONG SO MAP MO MAT DUONG HAM NGAU NHIEN % LOAI A: % LOAI A: V=50/3.6; anpha1=0.132; ro1=0.0015; w1=anpha1*V; NP1=2*anpha1*V*ro1^2 % LOAI B: anpha2=0.1303; ro2=0.0032; w2=anpha2*V; NP2=2*anpha2*V*ro2^2 % LOAI C: anpha3=0.12; ro3=0.0060; w3=anpha3*V; NP3=2*anpha3*V*ro3^2 % LOAI D: anpha4=0.1007; ro4=0.0115; w4=anpha4*V; NP4=2*anpha4*V*ro4^2