Ansys là phần mềm CAE (Computer-aided engineering) được phát triển từ năm 1970 bởi công ty Ansys, Inc. Phần mềm này giúp phân tích, đánh giá, tối ưu hóa mô hình tạo ra từ quá trình CAD. Cụ thể hơn, công dụng của nó là làm các tính toán, mô phỏng chi tiết tạo ra từ quá trình CAD để tìm phương pháp thiết kế tối ưu, giá rẻ nhất, thời gian nhanh nhất trên máy tính dựa trên các thuật toán. Ansys được ứng dụng trong các lĩnh vực như Cơ khí, Điện, Điện tử, Kiến trúc, Xây dựng, Thủy khí, Hóa học…. để phân tích kết cấu, phân tích dao động, phân tích âm thanh, phân tích điện từ trường, phân tích điện áp…. Ở đây chúng em áp dụng để tính biến dạng của khung dưới tác dụng của các khối lượng là người lái và động cơ xe và tính các phản lực từ đất tác dụng lên các bánh xe và mô men uốn trên khung xe.
3.3. Tính biến dạng của khung bằng phần mềm ANSYS 12.0
Đầu tiên ta đặt các lực tác dụng và các phản lực lên các vị trí của khung xe
P1 P2 1 2 q'1 q'2 q'4 q'3 q'6 q'5
SVTH: Trương Quốc Huy 27
Các lệnh để tính toán trong Ansys:
- Finish - /clear
- /Prep7 ! Hệ tiên xử lý gồm xây dựng mô hình, định nghĩa loại phần tử, nhập hệ số thực và thuộc tính vật liêu
- Et,1,beam3 ! Gọi phần tử dầm beam3 trong thư viện phần tử
- R,1,8,16,4 ! Nhập diện tích, momen quán tính, chiều cao cho phần tử dầm beam3
- Mp,ex,1,21e6 ! Nhập modul của dầm - Mp,prxy,1,0.3 ! Nhập hệ số poisson.
SVTH: Trương Quốc Huy 28
- N,2,49,0 ! Khai báo tọa độ điểm 1 với (x,y)=(49,0).
SVTH: Trương Quốc Huy 29
N,4,133,0 ! Khai báo tọa độ điểm 1 với (x,y)=(133,0).
SVTH: Trương Quốc Huy 30
N,6,220,0 ! Khai báo tọa độ điểm 1 với (x,y)=(220,0).
SVTH: Trương Quốc Huy 31
E,1,2 ! Vẽ đoạn thẳng nối điểm 1 và 2
SVTH: Trương Quốc Huy 32
E,3,4 ! Vẽ đoạn thẳng nối điểm 3 và 4
SVTH: Trương Quốc Huy 33
E,5,6 ! Vẽ đoạn thẳng nối điểm 5 và 6
SVTH: Trương Quốc Huy 34
Finish ! Kết thúc tiền xử lý.
/Solu ! Bắt đầu quá trình giải bao gồm áp đặt tải trọng và các điều kiện biên.
SVTH: Trương Quốc Huy 35
D,5,uy,0 ! Đặt phản lực tại điểm 5
SVTH: Trương Quốc Huy 36
SVTH: Trương Quốc Huy 37
Solve ! Các slove của phần mềm thực hiện giải. Finish ! Kết thúc giải
/Post1 ! Hậu xử lý bao gồm phân tích hình ảnh hoặc đưa ra kết
quả và kiểm tra kết quả.
PLDISP,1 ! Vẽ ra màn hình biến dạng của hệ thống bao gồm cả hệ khi chưa biến dạng
SVTH: Trương Quốc Huy 38
PRNSOL,U,COMP ! Xuất ra màn hình chuyển vị các nút
SVTH: Trương Quốc Huy 39
Etable,mzi,smisc,6 ! Xuất thành phần mô men uốn tại nút i Etable,mzj,smisc,12 ! Xuất thành phần mô men uốn tại nút j Plls,Mzi,mzj,1,0 ! Xuất ra màn hình mô men uốn
Etable,SAXL,LS,1
SVTH: Trương Quốc Huy 40
SVTH: Trương Quốc Huy 41 KẾT LUẬN
Sau ba tháng làm việc nghiêm túc dưới sự hướng dẫn tận tình của thày giáo ThS. Trương Mạnh Hùng, đề tài tốt nghiệp của em đã hoàn thành và đạt được những kết quả như sau: Đề tài đã chỉ ra được những hạn chế và thiếu sót của chiếc xe đã tham gia cuộc thi lái xe sinh thái năm ngoái, đặc biệt là thiếu sót trong việc tính toán thiết kế khung xe. Đồng thời, đề tài đã đưa ra được phương án thiết kế tối ưu hơn, phù hợp với công nghệ chế tạo thực tế hiện có.
Tuy nhiên, do thời gian có hạn, điều kiện để tiến hành thí nghiệm còn hạn chế nên đề tài vẫn còn những vấn đề chưa được giải quyết như: chủ yếu dùng lý thuyết để tính toán nên kết quả cuối cùng chỉ mang tính gần đúng. Hơn nữa, do chưa có điều kiện thiết kế lại một chiếc xe hoàn chỉnh theo phương án đưa ra trong đề tài này nên mức tiêu hao nhiên liệu đạt được vẫn chưa xác định.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn Cơ khí ô tô – trường Đại học Giao thông vận tải, đặc biệt là ThS Trương Mạnh Hùng đã chỉ bảo dìu dắt em trong quá trình học tập cũng như giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
SVTH: Trương Quốc Huy 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đinh Bá Trụ - Hoàng Văn Lợi, Hướng dẫn sử dụng ANSYS, Học viện kĩ thuật quân sự, Hà Nội, 2003.
2. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Lê Văn Tài, Nguyễn Thị Vàng, Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2005.
3. Honda Việt Nam, Tài liệu hướng dẫn tham gia cuộc thi "Lái xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu", Hà Nội 2013