KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SỐ
3.2. Một số bài toán khảo sát
3.2.6. Bài toán 8: Khảo sát lực cản tác động lên tấm khi vận tốc thay đổi
Mô hình khảo sát tương tự bài toán 6. Tấm bị xoay một gócx ngay vị trí tấm chịu tải trọng tập trung di động, tạo ra lực cản tác dụng ngược lại xe, và giá trị lực cản này có giá trị Fdrag Px.
Hình 3.53. Đồ thị lực cản tại điểm giữa tấm theo thời gian, với V=20km/h
Hình 3.54. Đồ thị lực cản tại điểm giữa tấm theo thời gian, với V=50km/h
-0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
0 5 10 15 20 25
Lực cản (kN)
Thời gian t(s)
Tấm có gia cường Tấm không gia cường
-0.006 -0.004 -0.002 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01
0 2 4 6 8 10
Lực cản (kN)
Thời gian t(s)
Tấm có gia cường Tấm không gia cường
Hình 3.55. Đồ thị lực cản tại điểm giữa tấm theo thời gian, với V=130km/h
Từ kết quả khảo sát ảnh hưởng của vận tốc trong bài toán khảo sát 7, lực cản của tấm có gia cường và tấm không gia cường gân được khảo sát tại các giá trị vận tốc nhỏ hơn vận tốc giới hạn, vận tốc bằng vận tốc giới hạn và vận tốc lớn hơn vận tốc giới hạn. Cụ thể với các vận tốc 20km/h, 50km/h và 130km/h. Lực cản theo thời gian tại giữa tấm được thể hiện từ hình 3.53 đến hình 3.55. Lực cản cực đại tăng dần theo vận tốc giới hạn và lực cản cực đại giảm theo chiều tăng của vận tốc khi vận tốc tải di động tăng vượt qua vận tốc giới hạn.
Cụ thể đối với tấm không gia cường ở vận tốc 50km/h độ chênh lệch lực cản so với vận tốc 20km/h là 65.2%, ở vận tốc 130km/h độ chênh là 23.2% so với lực cản ở vận tốc 20km/h. Đối với tấm có gia cường gân thì độ chênh này giảm xuống, độ chênh ở vận tốc 50km/h là 48.3%, ở vận tốc 130km/h là 9.1% so với vận tốc 20km/h.
-0.002 -0.001 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Lực cản (kN)
Thời gian t(s)
Tấm có gia cường Tấm không gia cường
Hình 3.56. Đồ thị lực cản của tấm tại thời điểm lực tập trung nằm giữa tấm, với V=20km/h
Hình 3.57. Đồ thị lực cản của tấm tại thời điểm lực tập trung nằm giữa tấm, với V=50km/h
-0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
0 50 100 150 200 250 300
Lực cản (kN)
Chiều dài tấm L(m)
Tấm có gia cường Tấm không gia cường
-0.006 -0.004 -0.002 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01
0 50 100 150 200 250 300
Lực cản (kN)
Chiều dài tấm L(m)
Tấm có gia cường Tấm không gia cường
Hình 3.58. Đồ thị lực cản của tấm tại thời điểm lực tập trung nằm giữa tấm, với V=130km/h
Kết quả khảo sát lực cản tại thời điểm tải trọng tập trung di động nằm tại vị trí giữa tấm khi vận tốc thay đổi được thể hiện từ hình 3.56 đến hình 3.58. Tải tập trung di động nằm ngay vùng lõm gần với dốc sườn phía trước khi vận tốc tải trọng tập trung di động nhỏ hơn vận tốc giới hạn, dẫn đến lực cản nhỏ và có phần dương. Khi vận tốc tải trọng tập trung di động tăng lên dẫn đến vị trí đặt tải tiến dần về sườn tới của vùng lõm, do đó lực cản lúc này có giá trị tiến về cực đại. Đối với trường hợp vận tốc tải trọng tập trung di động 20km/h, vận tốc nhỏ hơn vận tốc giới hạn, phía trước tấm lực cản gần như không có, còn ở vận tốc 130km/h lại có lực cản âm. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do vận tốc tải trọng quá nhanh, làm phần kết cấu tại đầu tấm rung động nhiều, làm tăng lưc cản. Sự dao động của phần đầu tấm khi vận tốc lớn hơn vận tốc giới hạn.
Kết quả so sánh lực cản của tấm gia cường gân và tấm không gia cường gân được thể hiện từ hình 3.53 đến hình 3.58. Lực cản của tấm gia cường gân giảm đáng kể so với tấm không gia cường gân. Giảm 33% ở vận tôc 20km/h và 50km/h, giảm 15% ở
-0.003 -0.002 -0.001 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
0 50 100 150 200 250 300
Lực cản (kN)
Chiều dài tấm L(m)
Tấm có gia cường Tấm không gia cường
vận tốc 130km/h. Sự sai khác này xuất hiện từ vị trí 110m đến 180m theo chiều dài tấm ở vận tốc 20km/h. Ở vận tốc lớn hơn 50km/h, 130km/h, sự sai khác này rộng khắp trên tấm. Nguyên nhân do khi vận tốc tải trọng di động tăng lên làm tăng dao động tấm. Hiệu quả giảm lực cản của tấm là đáng kể khi tấm được gia cường gân, làm tăng độ cứng của kết cấu, dẫn đến biến dạng kết cấu giảm, làm giảm ảnh hưởng của lực cản.