Số liệu thí nghiệm được phân tích và xử lý bằng phần mềm Origin Pro 8.5.1. Trong các file đã tiến hành đo đạc được có một số file không ghi nhận được kết quả do quá trình nhiễu có ảnh hưởng đến kết quả đo. Quá trình xử lý kết quả số liệu thí nghiệm đo được ở biên dạng đường thử thứ nhất với V=25km/h.
Hình 4. 13Gia tốc az1 thực nghiệm đo tại giường nằm thứ mười ba
Sử dụng hệ số tương quan để đánh giá đồ thị az1 của quá trình tính toán lý thuyết và quá trình thực nghiệm tại các điểm của đồ thị trong cùng khoảng thời gian chia tương ứng:
= ∑ ( − ̅)( − )
∑ ( − ̅) ∑ ( − ) (4.1)
Kết quả phân tích và xử lý đồ thị với khoảng thời gian của các điểm lấy để tính toán là 0.001s cho thấy:
Đồ thị gia tốc az1 giữa kết quả tính toán lý thuyết và kết quả đo đạc thực tế có hệ số tương quan r=0.902 .
Với kết quả thu được có thể nhận thấy mô hình được xây dưng và áp dụng trong khảo sát tính toán lý thuyết đạt được độ tin cậy.
KẾT LUẬN CHƯƠNG IV
Chương IV đã tiến hành xây dựng chương trình thí nghiệm và thí nghiệm được ở các trường hợp điều kiện mặt đường khác nhau và ở điều kiện vận hành vận tốc khác nhau để tiến hành đo đạc các thông số gia tốc tại các vị trí giường nằm khác nhau đặc trưng trên xe nhằm cung cấp số liệu để tiến hành so sánh và kiểm chứng với mô hình lý thuyết.
Với các tín hiệu thu thập được trong quá trình thí nghiệm, luận án đã tiến hành xử lý tín hiệu các thông số gia tốc đo đạc được bằng phần mềm Origin Pro 8.5.1. Kết quả thí nghiệm được tiến hành so sánh với kết quả tính toán lý thuyết trong cùng điều kiện vận hành. Kết quả so sánh trong cùng điều kiện thời gian có hệ số tương quan r=0.902 . Các kết quả sau xử lý đã cho thấy tính tương đồng của mô hình tính toán lý thuyết là phù hợp với mô hình thực tế.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết quả đạt được và đóng góp của luận án
Luận án đã tiến hành xây dựng được mô hình toán học dùng trong việc khảo sát và đánh giá dao động của xe khách giường nằm. Mô hình luận án xây dựng gồm mô hình không gian của xe khách giường nằm và mô hình dao động của người nằm. Hai mô hình trên được liên kết với nhau tại các điểm liên kết và thể hiện thông qua dịch chuyển của các điểm liên kết giữa giường nằm và sàn xe được thể hiện trong các mô hình.
Mô hình đã được xây dựng có thể được áp dụng trong việc khảo sát các biên dạng mặt đường khác nhau: Biên dạng hình sine, biên dạng hình sine đơn vị, biên dạng mặt đường ngẫu nhiên được xây dựng theo tiêu chuẩn ISO 8608 hoặc có thể áp dụng cho các biên dạng mặt đường khác nữa, tương ứng với các điều kiện vận hành (vận tốc) cụ thể khác nhau. Kết quả tính toán là các giá trị RMS theo tiêu chuẩn ISO 2631-1 phản ánh tại các vị trí giường nằm bất kì trên xe. Kết quả có thể được dùng để so sánh, đánh giá sự thay đổi độ êm dịu tại các vị trí giường nằm trên xe và sự thay đổi của điều kiện vận hành tác động đến độ êm dịu của các vị trí.
Trong quá trình khảo sát ảnh hưởng của thông số góc nghiêng giường nằm đến độ êm dịu của xe khách giường nằm và nhận thấy góc nghiêng giường nằm 110÷130o giúp tạo cảm giác thoải mái nhất cho hành khách sử dụng.
Với mô hình đã được xây dựng luận án đã tiến hành ứng dụng được thuật toán di truyền trong việc khảo sát và và tìm ra các thông số hệ số độ cứng và hệ số giảm chấn tối ưu phản ánh cho các đặc tính của đệm giường nằm khi xe đi qua một biên dạng mặt đường xác định. Kết quả tính toán tối ưu sẽ là lựa chọn tham khảo cho các nhà sản xuất và lắp ráp ô tô trong nước trong quá trình
nghiên cứu chế tạo, lựa chọn, kiểm tra đánh giá được loại đệm giường nằm phù hợp với điều kiện khai thác vận hành tại nước ta.
2. Một số hạn chế
Do có những hạn chế nhất định về thời gian và chưa tìm được nguồn kinh phí hỗ trợ nên luận án chưa tiến hành chế tạo thử nghiệm chủng loại giường nằm đã được nghiên cứu tính toán để thử nghiệm nhằm đánh giá các kết quả thu được từ quá trình nghiên cứu lý thuyết.
3. Hướng nghiên cứu tiếp theo
Nghiên cứu thực nghiệm các thông số đã tính toán đề xuất của giường nằm để đánh giá một cách đầy đủ và hoàn thiện các kết quả nghiên cứu của luận án đã thực hiện được.
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
[1] (2018) Khảo sát ảnh hưởng yếu tố kích thước của gờ giảm tốc đến độ êm dịu của xe tác động nên cảm giác của hành khách được vận chuyển bằng xe khách giường nằm, Số đặc biệt tháng 10/2018 Tạp chí cơ khí Việt Nam.
[2] (2018) Khảo sát yếu tố kích thước của gồ giảm tốc đến độ êm dịu chuyển động của hành khách được vận chuyển bằng xe khách giường nằm sử dụng mô hình không gian, Hội nghị khoa học công nghệ toàn quốc về cơ khí lần thứ V- VCME 2018
[3] (2018) Nghiên cứu ảnh hưởng của biên dạng mặt đường ngẫu nhiên đến độ êm dịu chuyển động tác động lên cảm giác của hành khách khi di chuyển bằng xe khách giường nằm, Số đặc biệt tháng 11/2018 Tạp chí khoa học giao thông vận tải.
[4] (2018) Investigate effect of changing base length to motion comfort on coach is made and assembly at Vietnam, 1st INDO –ASEAN conference on Innovative Approaches in Applied Sciences and Technologies.
[5] (2019) Evaluation motion comfort of sleeper coach, the type of vehicle is manufactured and assembled at Vietnam, effect of random road profile based on standard ISO 8608, Advances in engineering research and application. Lecture note in networks and systems, vol 104, Springer, cham.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng việt
[1]. Bộ giao thông vận tải (2015), QCVN 09: 2015/BGTVT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với ô tô. [2]. Bộ giao thông vận tải (2017), Ban hành cùng quyết định số 1578/QĐ- BGTVT: Hướng dẫn tạm thời xây dựng gờ giảm tốc, gồ giảm tốc tại vị trí đường bộ giao cắt cùng mức với đường sắt.
[3]. 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 tại Việt Nam, luận án tiến sỹ, Đại học Giao Thông Vận Tải.
[4]. Nguyễn Văn Trà (2006), Nghiên cứu ứng dụng hệ thống treo bán tích cực ở sơ đồ ¼ để nâng cao độ êm dịu chuyển động của ô tô, luận án tiến sỹ, Học viện Kỹ Thuật Quân Sự.
[5]. Trần Thanh An (2012), Nghiên cứu tối ưu các thông số hệ thống treo ô tô khách sử dụng tại Việt Nam, luận án tiến sỹ, Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự. [6]. Trương Mạnh Hùng (2017), Nghiên cứu dao động của ô tô khách có sử
dụng hệ thống treo khí nén, luận án tiến sỹ, Đại học Giao Thông Vận Tải.
Tài liệu tham khảo tiếng anh
[7]. Bendat JS, Piersol AG (1986), Random data: Analysis and measurement procedures, 2nd edn, Wiley, NewYork.
[8]. C. F. Tan, W. Chen, F. Kimman, W. M. Rauterberg (2009) Sleeping posture analysis of economy class aircraft Seat, Proceeding of the world congress on Engineering Vol I.
[9]. C.F. Beards BSc, PhD, C Eng, MRAeS, Mioa, Engineering vibration analysis with application to control systems, Edward Arnold
[10]. Cyril M. Harris, Allan G. Piersol (2002) Harris’ Shock and Vibration Handbook, McGraw-Hill.
[11]. Daniel J. Inman (2006) Vibration with control, John Wiley & Sons. Ltd [12]. Dragan Sekulic, Vlastimir Dedovic, Srdjan Rusvov, Slavisa Salimic,
Aleksanda Obradovic (2013) Analysis of vibration effects on the comfort of intercity bus user by oscillatory model with ten degrees of freedom, Elsevier, Applied Mathematical Modelling.
[13]. Emanuele Guglielmino, Tudor Sireteanu, Charles W.Stammers, Gheorghe Ghita, Marius Giuclea (2008) Semi- active Suspension control, Springer
[14]. G.P. Liu, J.B. Yang, J.F, Whidborne (2003), Multiobjective optimisation and control, Research studies press LTD.
[15]. Galad Ali Hassaan, Nasser Abdul- Azim Mohammed (2015) Vehicle dynamics response to road Hump using a 10 degrees of freedom full-car model, International Journal of computer techniques_ Volume 2.
[16]. Gao Zepeng, Nan Jinrui, Liu Lian, Xu Xiaolin (2017) Research on air suspension control system based on fuzzy control, Sciencedirect, The 8th
international conference on applied energy – ICAE2016.
[17]. Georg Rill (2012), Road vehicle dynamics fundamentals and modeling, CRC press Taylor & Francis Group,
[18]. Guangtai Zheng, Yi Qui, Michael J Griffin (2009), Planar multi-body modelling of the in- axis and cross-axis apparent mass of the seated human body with vertical whole-body vibration, 44th United Kingdom conference on human responses to vibration, held at Loughborough University, England, 7-9 September 2009.
[19]. Ile Mircheski, Tatjana Kandikjan, Sofija Sidorenko (2014), Comfort analysis of vehicle driver’s seat through simulation of the sitting process, Tehnicki vjesnik 21, 2(2014), 291-298.
[20].ISO 2631-1 standard (1997) Mechanical vibration and shock_ Evaluation of human explosure to whole body vibration_ Part 1: General requirements. [21]. ISO 8608 standard (2016) Mechanical vibration, road surface profiles,
reporting of measured data.
[22]. John C.Dixon, Ph.D, F.I.Mech.E., F.R.Ae.S (2007) The shock absorber Handbook, John Wiley & Son, Ltd.
[23].Karl Popp Werner Schiehlen (2010) Ground vehicle dynamic, Springer [24]. Katsuhiko Ogata (2004) System dynamics, Pearson Prentise Hall
[25]. Kihong Shin, Joseph Hammond, Fundamentals of signal processing for sound and vibration engineers, John Wiley & Son, Ltd.
[26]. M. Agostinacchio, D. Ciampa, S. Olita (2013), The vibrations induced by surface irregularities in road pavements _ SpringerLink.com.
[27]. M. Shinozuka, digital simulation of random processes and its applications (1972), Journal of sound and vibration, pages 111-128.
[28]. M.J. Griffin (1990), Handbook of human vibration
[29]. Mark A.Koshute, Michael Blaszkiewicz, Brian L. Neal (2015), Benchmarking of Polyurethane technologies for automotive seat cushion, ResearchGate.
[30]. Mark F. Sonnenschein (2015) Polyurethanes: Science, technology, Markets, and Trends, First edition, John Wiley & Son, Inc.
[31]. Matthew P Reed (2000) Survey of auto seat design recommendations for improved comfort, Research gate.
[33]. Ornwipa Thamsuwan, Ryan P. Blood, Randal P. Ching, Linda Boyle, Peter W. Johnson (2012), Whole body vibration exposures in bus drivers: A comparison between a high-floor coach and a low- floor city bus, Elsevier International Journal of Industrial Ergonomics.
[34]. Reza N. Jazar (2013) Advance vibrations, Springer.
[35]. Reza N.Jazar (2008) Vehicle dynamics theory and application, Springer [36]. S.Graham Kelly (2012) Mechanical Vibration theory and applications,
Cengage learning.
[37]. Sung Yuk Kim, Jong Rok An, Key Sun Kim (2016) A study on the stiffness characteristics according to the body pressure on the seat cushion for vehicle, Indian Journal of Science and Technology, Vol 9(46).
[38]. US Department of homeland security science and technology Directorate First responders Group (2015) Ambulance patient compartment human factors design guidebook, Homeland security science and technology. [39]. Wael Abbas, Ashraf Emam, Saeed Badran, Mohamed Shebl, Ossama
Abouelatta (2013) Optimial seat and suspension design for a half car with driver model using genetic Algorithm, Intelligent control and automation 4,199-205.
[40]. Guangtai Zheng, Yi Qiu, Michael J Griffin (2009) Planar multi-body Modelling of the in-axis and cross-axis apparent mass of the seated human body with vertical whole body vibration, the 44th United Kingdom conference on human responses to vibration.
[41]. Xian Xu Bai, Shi Xu Xu, Wei cheng, Li Jun Qian (2017) On 4 degree of freedom biodynamic models of seated occupants: Lumped parameter modeling, Journal of sound and vibration 402 (2017) 122-141.
[42]. Jong Jin Bae, Namcheol Kang (2018) Development of a five degree of freedom seated human model and parametric studies for its vibrational charateristics, Hindawi shock and vibration volumn 2018.
[43].Tadas Lenkutis, Aurimas Cerskus, Nikolaj Sesok, Andrius Dzedzickis, Vytautas Bucinskas (2020) Road surface profile synthesis: Assessment of suitability for simulation, Symmetry.
PL.1
HB120 –ESL và thông số của hành khách
TT Tên thông số Ký
hiệu Đơn vị Giá trị
1 Khối lượng treo M kg 13899
2 Khối lượng không được treo của cầu trước M1 kg 746
3 Khối lượng không được treo của cầu sau M2 kg 1355
4 Mô men quán tính của khối lượng treo theo
trục x Jx kg.m
2 20000
5 Mô men quán tính của khối lượng treo theo
trục y Jy kg.m
2 300000
6 Mô men quán tính của khối lượng không
được treo cầu trước theo trục x J1x kg.m
2 350
7 Mô men quán tính của khối lượng không
được treo của cầu sau theo trục x J2x kg.m
2 1049
8 Hệ số độ cứng của lốp bên trái của cầu trước CL1 N/m 220000
9 Hệ số độ cứng của lốp bên phải của cầu trước CR1 N/m 220000
10 Hệ số độ cứng của lốp bên trái của cầu sau CL2 N/m 440000
PL.2
14 Hệ số giảm chấn của lốp bên trái của cầu sau KL2 N.s/m 300
15 Hệ số giảm chấn của lốp bên phải của cầu sau KR2 N.s/m 300
16 Hệ số độ cứng của hệ thống treo bên trái
của cầu trước C11 N/m 185000
17 Hệ số độ cứng của hệ thống treo bên phải
của cầu trước C12 N/m 185000
18 Hệ số độ cứng của hệ thống treo bên trái
của cầu sau C21 N/m 188650
19 Hệ số độ cứng của hệ thống treo bên phải
của cầu sau C22 N/m 188650
20 Hệ số giảm chấn của hệ thống treo bên trái
của cầu trước K11 N.s/m 20000
21 Hệ số giảm chấn của hệ thống treo bên
phải của cầu trước K12 N.s/m 20000
22 Hệ số giảm chấn của hệ thống treo bên trái
của cầu sau K21 N.s/m 22973
23 Hệ số giảm chấn của hệ thống treo bên
PL.3
26 Khoảng cách từ cầu sau đến tọa độ trọng tâm b m 2.370
27 Khoảng cách từ tâm của các bánh xe trên
cầu trước f1 m 2.050
28 Khoảng cách từ tâm của các bánh xe trên
cầu sau f2 m 1.860
29 Khoảng cách giữa các tâm treo trên cầu trước e1 m 1.002
30 Khoảng cách giữa các tâm treo trên cầu sau e2 m 0.93
31 Hệ số độ cứng của thanh chống lật trên cầu trước
CRf N.s/
rad
15000
32 Hệ số độ cứng của thanh chống lật trên cầu sau
CRr N.s/
rad
20000
33 Khối lượng hành khách mhk kg 75
34 Chiều cao hành khách hhk m 1.68
35 Góc nghiêng ban đầu của phần thân trên θ10 độ 110
36 Góc nghiêng ban đầu của phần thân dưới θ20 độ 355
37 Hệ số độ cứng của đệm giường nằm theo
phương OZ tại điểm T0
PL.4
39 Hệ số độ cứng của đệm giường nằm theo
phương OZ tại điểm T3
c3v N/m 1370
40 Hệ số độ cứng của đệm giường nằm theo
phương OZ tại điểm T5
c4v N/m 1370
41 Hệ số giảm chấn của đệm giường nằm theo
phương OZ tại điểm T0
k1v N.s/m 136
42 Hệ số giảm chấn của đệm giường nằm theo
phương OZ tại điểm T2
k2v N.s/m 101
43 Hệ số giảm chấn của đệm giường nằm theo
phương OZ tại điểm T3
k3v N.s/m 101
44 Hệ số giảm chấn của đệm giường nằm theo
phương OZ tại điểm T5
k4v N.s/m 101
45 Hệ số độ cứng của đệm giường nằm theo
phương OX tại điểm T0
c1f N/m 100
46 Hệ số độ cứng của đệm giường nằm theo
phương OX tại điểm T2
c2f N/m 100
47 Hệ số độ cứng của đệm giường nằm theo
phương OX tại điểm T3
PL.5
49 Hệ số giảm chấn của đệm giường nằm theo
phương OX tại điểm T0
k1f N.s/m 40
50 Hệ số giảm chấn của đệm giường nằm theo
phương OX tại điểm T2
k2f N.s/m 40
51 Hệ số giảm chấn của đệm giường nằm theo
phương OX tại điểm T3
k3f N.s/m 40
52 Hệ số giảm chấn của đệm giường nằm theo
phương OX tại điểm T5
k4f N.s/m 40
53 Mô men quán tính của phần thân trên theo
trục OY J1 Kg.m
2 0.7
54 Mô men quán tính của phần thân dưới theo
trục OY J2 Kg.m
2 0.45
55 Hệ số độ cứng của khớp xoay H ct1 N/rad 136
PL.6
1 Tọa độ tại giường 1 X01 m 4.188
Y01 m 0.905
2 Tọa độ tại giường 2 X02 m 2.538
Y02 m 0.905
3 Tọa độ tại giường 3 X03 m 0.887
Y03 m 0.905
4 Tọa độ tại giường 4 X04 m -0.763
Y04 m 0.905
5 Tọa độ tại giường 5 X05 m -2.414
Y05 m 0.905
6 Tọa độ tại giường 6 X06 m 4.188
Y06 m 0
7 Tọa độ tại giường 7 X07 m 2.538
Y07 m 0
8 Tọa độ tại giường 8 X08 m 0.887
Y08 m 0
9 Tọa độ tại giường 9 X09 m -0.763
Y09 m 0
10 Tọa độ tại giường 10 X010 m -2.414
Y010 m 0
11 Tọa độ tại giường 11 X011 m 4.188
Y011 m -0.905
12 Tọa độ tại giường 12 X012 m 2.538
PL.7
14 Tọa độ tại giường 14 X014 m -0.763
Y014 m -0.905
15 Tọa độ tại giường 15 X015 m -2.414
Y015 m -0.905
16 Tọa độ tại giường 16 X016 m -4.064
Y016 m 0.905
17 Tọa độ tại giường 17 X017 m -4.064
Y017 m 0.437
18 Tọa độ tại giường 18 X018 m -4.064