CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.3. Hệ quy chiếu
Để thiết lập mơ hình tốn học mơ tả chuyển động của ô tô khách căn cứ vào các giả thiết, hệ quy chiếu cụ thể nhƣ sau:
Hình 2. 5. Hệ trục tọa độ khảo sát
a) Mặt phẳng đứng; b) Mặt phẳng đường
- Hệ quy chiếu cốđịnh OHxHyHzHđểxác định quỹđạo chuyển động của xe; - Hệ quy chiếu cục bộ của ô tô khách Oxyzđặt tại trọng tâm của xe để thiết lập các thông sốđộng lực học của xe;
- Hệ quy chiếu đặt tại các cầu xe Cixiyizi (i=1,2) để thiết lập hai chuyển động dịch chuyển thẳng đứng và lắc ngang;
- Hệ quy chiếu tại các bánh xe Oijxijyijzij (i=1,2; j=T,P) để thiết lập phƣơng trình chuyển động của bánh xe.
Với hệ quy chiếu trên, mơ hình động lực học của ơ tơ khách đƣợc mô tả bởi 16 bậc tự do bao gồm:
- 6 bậc tự do của khối lƣợng đƣợc treo: tịnh tiến dọc (x) và quay (γk) theo trục Ox, tịnh tiến ngang (y) và quay (n) theo trục Oy, tịnh tiến lên xuống (z) và quay (ωa) theo trục Oz.
- 6 bậc tự do cho khối lƣợng không đƣợc treo là các cầu xe: thẳng đứng (ξci) theo trục Cizi, dịch chuyển (yci) theo trục Ciyi và lắc ngang (βci) quanh trục Cixi (i=1,2).
- 4 bậc tự do cho mỗi bánh xe mơ tả góc quay (φci) bánh xe (1x4 bánh xe). Khi nghiên cứu động lực học, ô tô khách là một hệ nhiều vật, gồm hữu hạn các vật liên kết đàn hồi với nhau và chuyển động tƣơng đối với biên độ lớn và tần số thấp. Để lập phƣơng trình chuyển động cho hệ nhiều vật có thể sử dụng các phƣơng pháp sau: Phƣơng trình Newton-Euler, Nguyên lý D’Alembert/Jourdain, Phƣơng trình Lagrange. Phƣơng trình Newton-Euler phù hợp với phƣơng pháp tách cấu trúc và lập trình theo mơ đun.
Phƣơng pháp hệ nhiều vật và hệ phƣơng trình Newton-Euler là phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng trong việc lập mơ hình động lực học ơ tơ. Đó là phƣơng pháp tách cấu trúc, mỗi vật trong hệ đƣợc coi là một hệ con. Tại điểm cắt đƣợc thay bằng các nội lực và mô men nội lực cân bằng với các ngoại lực và mô men ngoại lực tác dụng.