Tình huống khảo sát là ô tô chuyển động với vận tốc không đổi sau khi đã đi được một khoảng cách x0 tính từ thời điểm ban đầu (t=0), sau đó lần lượt vượt qua một mấp mô mặt đường ở vết bánh xe bên phải và bên trái như Hình 3 22 hoặc vượt qua một gờ giảm tốc như Hình 1 3 Ngoài các nội dung
như mô hình 1/2 dọc đã trình bày, trong mục này còn đưa ra so sánh về đáp ứng dao động của xe giữa mô hình 1/2 ngang với mô hình 1/4 trong cùng điều kiện kích thích nhằm đánh giá về sự tương thích giữa hai mô hình
Hình 3 22: Hình dạng và kích thước biên dạng mặt đường
Dữ liệu đầu vào chung để sử dụng tính toán:
- Các thông số liên quan đến ô tô được lấy theo xe GAZ-66 [18] và [3]:
b = 0,90m, c = 0,60m, r0 = 0,45m, bL = 0,25m,
mb = 2150kg, Jb = 650kg m2, mc = 660kg, Jc = 720kg m2,
kT= 250103N/m, kL= 800103N/m, cT= 1,5103N s/m, cL= 62103N s/m - Các đại lượng thuộc về nền đường và dầm được lấy theo tài liệu [63]:
kS = 48106N/m2, cS = 30103N s/m2,
E = 1 6109 N/m2, = 2,5103kg/m3,
LBn = 15m, bBx = 0,45m, hB = 0,50m
- Các tham số liên quan đến tính toán số: tmax = 4s, t0 = 0,5s,t = 0,001s - Số các số hạng N dùng để xấp xỉ hàm chuyển vị w = w(y, t): N=5
3 2 7 1 Khảo sát đáp ứng dao động của ô tô
Ô tô khảo sát có vận tốc 15km/h, biên dạng mặt đường như Hình 3 22 có hai mấp mô có cùng dạng parabol với các kích thước hP = 0,10m, lP = 0,75m,
hT = 0,12m, lT = 0,80m, d=1,0m, quy luật phân bố áp suất tại diện tích tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường được lấy theo dạng cô-sin (Hình 2 3) Sau đây là một số kết quả được quan tâm thể hiện ở dạng đồ thị như sau:
Hình 3 23: Chuyển vị thẳng đứng của thân xe
Hình 3 24: Chuyển vị góc ngang của thân xe
Hình 3 26: Chuyển vị thẳng đứng của cầu xe
Hình 3 27: Lực tiếp xúc tại bánh xe bên phải
Từ các kết quả nhận được ta có một số nhận xét:
- Mất liên kết đã xảy ra tại hai bánh xe, điều đó được thể hiện bằng các đoạn đồ thị trùng với đường 0 trên đồ thị (Hình 3 27 và 3 28)
- Biên độ của các thành phần dao động thân xe và cầu xe tăng nhanh tại
thời điểm xe đi qua mấp mô mặt đường sau đó dao động tắt dần, có sự khác biệt rõ rệt về đáp ứng dao động của xe khi có hoặc không kể đến MLK (giữa trường hợp 1 và 3 so với trường hợp 2 và 4) Hình 3 23÷Hình 3 26
- Giá trị lực tiếp xúc tại bánh xe bên phải và bánh xe bên trái tăng nhanh khi đi qua mấp mô mặt đường, sau đó giảm dần về giá trị của tải trọng tĩnh điều này là phù hợp với thực tiễn (Hình 3 27 và Hình 3 28)
3 2 7 2 Khảo sát ảnh hưởng của vận tốc chuyển động
Nội dung này sẽ khảo sát ảnh hưởng vận tốc chuyển động đến đáp ứng ĐLH của xe trong trường hợp có kể đến cả biến dạng đường và hiện tượng MLK (trường hợp 4) Vận tốc xe được khảo sát từ 0÷80km/h với biên dạng mặt đường được lấy tương tự như mục 3 2 7 1 trình bày ở trên còn quy luật phân bố áp suất lấy ở dạng cô-sin bình phương (Hình 2 3) Các đại lượng cần quan tâm đó là giá trị trung bình bình phương (RMS) và giá trị lớn nhất (Max) của gia tốc thân xe và hai cầu xe; thời gian MLK tại mỗi bánh xe
Hình 3 29: Ảnh hưởng của vận tốc chuyển động đến giá trị RMS
Hình 3 30: Ảnh hưởng của vận tốc chuyển động đến giá trị RMS
và giá trị Max gia tốc thẳng đứng của cầu xe
Hình 3 31: Ảnh hưởng của vận tốc chuyển động đến giá trị RMS
của lực tiếp xúc tại hai bánh xe
Hình 3 32: Ảnh hưởng của vận tốc chuyển động đến giá trị Max
Hình 3 33: Ảnh hưởng của vận tốc chuyển động đến
tổng thời gian MLK tại hai bánh xe Từ các đồ thị trên, nhận thấy:
- Tại vận tốc 5km/h thì bắt đầu xảy ra MLK trên cả hai bánh xe, khi tăng vận tốc chuyển động thì thời gian MLK của hai bánh xe nhìn chung cũng tăng nhưng bánh xe bên trái tăng đều hơn bánh xe bên phải (Hình 3 33)
- Gia tốc thẳng đứng thân xe và cầu xe tăng khi vận tốc chuyển động tăng nhưng giá trị Max tăng mạnh hơn và có giá trị lớn hơn rất nhiều so với giá trị RMS (Hình 3 29 và Hình 3 30)
- Khi vận tốc chuyển động tăng thì lực tiếp xúc tại hai bánh xe cũng tăng nhưng giá trị Max lớn hơn rất nhiều giá trị RMS Lực tiếp xúc tại bánh xe bên phải lớn hơn bánh xe bên trái nhưng không quá cách biệt (Hình 3 31 và 3 32)