IV. kiểm nghiệm bền khung xe bằng phần mềm ansys
2.Ph−ơng án đặt tải
- Ta giả thiết rằng tính uốn khung trong tr−ờng hợp chịu tải trọng tĩnh,trong tr−ờng hợp bị hẫng và khi phanh trên đ−ờng.
- Các lực tập trung : Coi các cụm chi tiết, các bộ phận nh− Ba đờ sốc, két n−ớc…,có tải trọng t−ơng đối nhỏ, là các tải trọng tập trung, đặt tại các điểm t−ơng ứng trên hai dầm dọc của khung xe.
- Các lực phân bố: Tải trọng của cụm động cơ, li hợp, hộp số, bình nhiên liệu, coi là phân bố đều trên đoạn dầm đỡ t−ơng ứng. Tải trọng của khung, vỏ xe coi
Đề án tổt nghiệp 2008 Tr−ờng ĐHGTVT
là phân bố đều trên hai dầm dọc.Tải trọng của hành khách coi là phân bố đều trên các dầm của gi−ờng xe.
Bảng 3.4: Bảng giá trị lực đặt lên khung x−ơng.
TT Tên thành phần Loại hình lực Giá trị (N)
1 Ba đờ sốc Lực tập trung 200 2 Két n−ớc Lực tập trung 250 3 Hệ thống lái Lực tập trung 300 4 Lốp dự phòng Lực tập trung 750 5 Bình ác quy Lực tập trung 400 6 Động cơ, ly hợp Lực phân bố 6700 7 Hộp số Lực phân bố 1900
8 Bình nhiên liệu Lực phân bố 1500
9 Khung vỏ xe, điều hoà Lực phân bố 45100
10 Ghế + hành khách Lực phân bố 32250
3. Xây dựng mô hình
Ph−ơng pháp xây dựng mô hình gi−ờng, x−ơng xe là hoàn toàn giống nh− cách xây dựng mô hình khung xe. Tuy nhiên để xây dựng chính xác mô hình khung x−ơng xe thì công việc mà chúng ta phải thực hiện lớn gấp nhiều lần. Vì vậy em xin nêu tóm tắt các b−ớc để xây dựng mô hình :
B−ớc 1: Đặt tiêu dề bài toán
- Để định nghĩa tiêu đề bài toán : Chọn File/Change Title. B−ớc 2 : Tạo mô hình khung xe
- Thực hiện lại các b−ớc xây dựng mô hình khung xe B−ớc 3 : Tạo các điểm chốt của mô hình
Đề án tổt nghiệp 2008 Tr−ờng ĐHGTVT
- Để xây dựng mô hình hình học trong Ansys chúng ta tạo các điểm chốt nhằm xác định một cách đơn giản các toạ độ cơ bản của mô hình.
- Nhập toạ độ các điểm theo bảng trong phần phụ lục. B−ớc 4 : Cho hiện ra các điểm chốt
- Để thuận tiện cho việc quan sát chúng ta có thể dùng một số cách sau để có một h−ớng nhìn tốt hơn:
- Chọn đ−ờng dẫn lệnh ‘Utility Menu’>’PlotsCtrls’>’Pan,Zoom,Rotate…’ để chọn h−ớng nhìn thích hợp hoặc phóng to, thu nhỏ mô hình.
- Chọn đ−ờng dẫn lệnh ‘Utility Menu’>’Plot’>’Keypoints’ để chỉ hiện ra các điểm chốt.
- Chọn đ−ờng dẫn lệnh ‘Utility Menu’>’PlotsCtrls’>’Numbering…’ rồi chọn chế độ Keypoints Number để hiện ra chỉ số của các điểm.
B−ớc 5 : Vẽ các đ−ờng nối
- Chọn ‘Modeling’ > ’Create’ > ’Lines’ > ‘Lines’> ‘Straight Line’ hộp thoại ‘Create Straight Line’ sẽ xuất hiện cho phép chúng ta nối các đ−ờng thẳng từ những điểm chốt đã có.
- Để vẽ các đ−ờng thẳng thể hiện gi−ờng, x−ơng xe ta nối các điểm chốt đã định nghĩa ở trên. Sau khi nối các điểm chốt ta sẽ có mô hình hình học của gi−ờng, x−ơng xe.
- Đối với những góc l−ợn ở phần nóc xe, ta sử dụng đ−ờng dẫn lệnh Modeling’ > ’Create’ > ’Lines’ > ‘ Line Fillet’ để l−ợn tròn các cạnh vuông
Đề án tổt nghiệp 2008 Tr−ờng ĐHGTVT
Hình 3.9: Mô hình hình học của khung x−ơng xe khách
B−ớc 6 : Chọn tiết diện mặt cắt ngang của dầm
- Do chúng ta tiếp tục thực hiện trên mô hình khung xe nên ta không phải định nghĩa và nhập thuộc tính cho vật liệu nữa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nh− đã trình bày ở trên, để mô tả chính xác gi−ờng và x−ơng xe, ta cần chọn thêm các loại mặt cắt có tiết diện khác nhau của gi−ờng và x−ơng xe
- Cách chọn tiết diện mặt cắt ngang cho phần tử Beam 188 đã đ−ợc giới thiệu chi tiết ở phần trên.
B−ớc 7 : Gán phần tử Beam 188 cho các đoạn dầm
- Sau khi định nghĩa đầy đủ các thuộc tính của phần tử Beam 188, ta tiến hành gán phần tử Beam 188 cho từng đoạn dầm.
- Chọn đ−ờng dẫn lệnh ‘Main menu’ > ‘Preprocessor’ > ’Mesh’ > ‘Mesh Attributes’ >’Picked Lines’, hộp thoại ‘Line Attributes’ sẽ xuất hiện.
Đề án tổt nghiệp 2008 Tr−ờng ĐHGTVT
0 - Nháy chuột vào ‘Apply’, hộp thoại ‘Line Attributes’ xuất hiện, điền các giá trị : MAT : 1; REAL : None difined; TYPE : 1 Beam188; SECT : Nhập chỉ số mặt cắt t−ơng ứng với từng đoạn dầm.
- Chọn ‘Yes’ ở mục ‘Pick Orientation Keypoin(s)’ - Nhập điểm h−ớng dầm t−ơng ứng với từng đoạn dầm. - Thực hiện t−ơng tự với tất cả các đoạn dầm cho tới hết. B−ớc 8 : Chia l−ới
- Sau khi gán phần tử Beam 188 cho tất cả các đoạn dầm, ta tiến hành chia l−ới để tạo mô hình phần tử hữu hạn.
- Chọn đ−ờng dẫn lệnh ‘Main menu’ > ‘Preprocessor’ >’Mesh’ > ‘MeshTool’, hộp thoại ‘Mesh Tool’ sẽ xuất hiện.
- Để định nghĩa mật độ l−ới : Chọn ‘Size Controls – Global’, trong hộp thoại ‘Global Element Size’ nhập giá trị 150 vào mục ‘Size Element edge length’. Khi đó ta ấn định kích th−ớc cạnh phần tử lớn nhất cho toàn bộ mô hình là 150mm.
- Trong hộp thoại ‘Mesh Tool’ chọn ‘Line’ trong hộp cuộn ‘Mesh’, nháy chuột vào ‘Mesh’, hộp thoại ‘Mesh Line’ sẽ xuất hiện.
- Chọn trên màn hình đồ hoạ tất cả các đoạn dầm, sau đó nháy vào ‘OK’ để phần mềm bắt đầu chia l−ới.
B−ớc 9 : Tạo các nút phần tử đàn hồi
- Từ menu ‘Preprocessor’ chọn ‘Modeling’>’Create’>’Nodes’>’In Active CS’, hộp thoại ‘Create Nodes in Active Coordinate System’ sẽ xuất hiện. Nó cho phép chúng ta định nghĩa các nút phần tử trên hệ toạ độ hiện thời.
Đề án tổt nghiệp 2008 Tr−ờng ĐHGTVT Bảng 3.5: Toạ độ các nút phần tử đàn hồi STT Nút X Y Z Độ cứng 7237 1231 -100 -790 K1 7238 2315 -100 -790 K1 7239 6337 -100 -790 K2 7240 7422 -100 -790 K2 7241 1231 -100 -1580 K1 7242 2315 -100 -1580 K1 7243 6337 -100 -1580 K2 7244 7422 -100 -1580 K2 - Chọn ‘Utility Menu’>’List’>’ Nodes’, hộp thoại ‘Sort NODE Listing’ xuất hiện, chọn ‘Coord.w/Angles’, nháy chuột vào ‘OK’ ta sẽ nhận đ−ợc bảng kê khai chỉ số và toạ độ các nút, lấy ra các nút t−ơng ứng với vị trí đặt mõ nhíp.
Bảng 3.6: Toạ độ các nút t−ơng ứng với điểm đặt mõ nhíp
STT Nút X Y Z Độ cứng 24 1231 912 -790 K1 28 2315 912 -790 K1 108 6337 912 -790 K2 124 7422 912 -790 K2 289 1231 912 -1580 K1 285 2315 912 -1580 K1 213 6337 912 -1580 K2 207 7422 912 -1580 K2 Trong độ cứng t−ơng đ−ơng của các phần tử đàn hồi là: K1=160N/mm K2=260N/mm
Đề án tổt nghiệp 2008 Tr−ờng ĐHGTVT B−ớc 10 : Tạo các phần tử lò xo, giảm chấn Combin 14
- Sau khi tạo các nút phần tử, ta tiến hành tạo phần tử đàn hồi từ những nút đó.
- Chọn ‘Modeling’ > ’Create’ > ’Elements’ > ’Auto Numbered’ > ’Thru Nodes’, hộp thoại ‘Elements from Node’ xuất hiện, chọn các nút t−ơng ứng nh− bảng a và b. Nháy vào ‘OK’ để kết thúc.
B−ớc 11 : Hiển thị mô hình phần tử hữu hạn
- Chọn đ−ờng dẫn lệnh ‘Utility Menu’ > ’PlotsCtrls’ > ’Style’ > ’Size and Shape…’, hộp thoại ’Size and Shape…’ sẽ xuất hiện.
- Chọn ‘On’ ở mục ‘Display of element’.
- Hình ảnh không gian của mô hình sẽ đ−ợc nhìn thấy trên màn hình đồ hoạ của ch−ơng trình. Để có những h−ớng nhìn tốt hơn ta sử dụng hộp thoại ‘Pan,Zoom,Rotate’ để xoay mô hình theo những h−ớng khác nhau.
Đề án tổt nghiệp 2008 Tr−ờng ĐHGTVT B−ớc 12 : Ghi vào tệp dữ liệu
- Sử dụng đ−ờng dẫn ‘File’>’Save As’.