CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SỐ
3.2. Phân tích động lực học tấm Mindlin trên nền đàn nhớt chịu tác dụng của tải trọng hãm
3.2.6. Bài toán 9: Khảo sát ứng xử động lực học của tấm trên nền đàn nhớt chịu tải trọng hãm khi tải trọng của xe di chuyển được quy thành bốn tải trọng tập trung tương ứng tại vị trí bánh xe
Bài toán này khảo sát ứng xử của tấm khi tải trọng tác động là 4 tải trọng hãm tại 4 vị trí bánh xe. Các thông số khảo sát cho bài toán này được trình bày trong Bảng 3.2. Kết quả khảo sát được thực hiện với vận tốc pha 1 là Vo= 20m / s, gia tốc hãm là ade - —ÍOttí/ s2. Gỉa thiết trục đi qua trọng tâm xe theo phương trục X là trục đối xứng
—4 tải - mặt cflt qua bánh xe --- 4 tải - mặt cat qua trọng tâm 1 tải - mặt cat qua trọng tâm
Hình 3.16. Chuyển vị của tấm theo các mặt cắt song song với trục X
Kết quả chuyển vị lớn nhất của tấm theo thời gian được cho như trong Hình 3.16 và Hình 3.17. Dễ thấy rằng chuyển vị của tấm theo trường hợp tấm chịu 1 tải tập trung lớn hơn tấm chịu 4 tải tập trung theo cả 2 phương. Theo phương song song trục X, do khoảng cách 2 bánh xe nhỏ (b = 2nì) nên độ sai lệch giữa chuyển vị tại mặt cắt đi qua trọng tâm xe và tại mặt cắt đi qua 2 bánh là bé. Ngược lại, theo phương song song trục y, chuyển vị tấm theo trục đi qua trọng tâm khác nhau rõ rệt với các chuyển vị tấm tại các mặt cắt đi qua vị trí bánh xe. Điều này xảy ra là do tải trọng phân bổ vào bánh trước và bánh sau khác nhau,
Kết quả phân tích số 64
và khoảng cách 2 bánh cũng lớn hơn (a = 5m) nên chuyển vị tại tâm sẽ nhỏ hơn chuyển vị tại các vị trí bánh tương đối rõ rệt.
—*— 4 tải - mặt cút qua trục bánh sau —*— 4 tải - mặt cat qua trục bánh trước --- 4 tải - mặt căt qua trọng tâm 1 tải -mặt cat qua trọng tâm
Hình 3.17. Chuyển vị của tấm theo các mặt cắt song song với trục y
Kết quả chuyển vị của tấm tại các vị trí cực trị được so sánh trong Bảng 3.14. Theo kết quả này, chuyển vị của trường hợp 4 tải tập trung phụ thuộc vào vị trí và giá trị tải trọng tác dụng. Đối với trường hợp đang xét, chuyển vị lớn nhất trong trường hợp tải trọng tác dụng tại 4 bánh nhỏ hơn 2.6 lần so với chuyển vị lớn nhất trong trường hợp tải trọng là 1 tải tập trung tại tâm tấm.
Bảng 3.14. So sánh chuyển vị của tấm trong các trường hợp tải trọng tác dụng quy thành 1 tải tập trung và 4 tải tập trung
Dạng chuyển vị của tấm được thể hiện như trong Hình 3.18 tương ứng với các trường hợp tải trọng được quy về 1 tải tập trung tại tâm tấm và tải trọng được quy thành 4 tải tập trung tại 4 bánh xe.
Kết quả phân tích số 65
(b)
Hình 3.18. Dạng chuyển vị của tấm trong các trường hợp tải trọng tác dụng quy thành 1 tải tập trung (a) và 4 tải tập trung (b)
Khảo sát chuyển vị của tấm theo thời gian được thể hiện như trong Hình 3.19. Phản ứng theo thời gian của tấm tại các vị trí khác nhau có sự khác biệt rõ rệt trong đó phản ứng tại vị trí bánh trước và bánh sau của tấm dạng ngược nhau. Dưới tác dụng của tải hãm, các vị trí khảo sát đều có sự dao động lớn nhất tại thời điểm ngay sau khi tải hãm tác dụng vào tấm, và khi xe ngừng chuyển động. Trong đó, sự dao động của
(a)
■]
D (I
Kết quả phân tích số 66
95%
94%
0
---1 --- 1 --- 1 --- 1 ---
0.5 1 1.5 2
--- 1 --- 1 --- 1 ---
2.5 3 3.5
---1 --- 1 ---
4 4.5
1
5 t(s)
(1) (2)
Bánh trước Bánh sau (3)
Tâm (4 tài) Tâm (1 tài)
Hình 3.19. Chuyển vị của tấm theo thời gian trong các trường hợp tải trọng tác dụng quy thành 1 tải tập trung (a) và 4 tải tập trung (b)
Để khảo sát sự ảnh hưởng của vị trí tải trọng đến phản ứng của tấm khi chịu tải trọng hãm, luận văn tiến hành khảo sát thêm trường hợp khoảng cách giữa 2 trục bánh xe (a = 1 Om). Kết quả được khảo sát như trong Hình 3.20. Kết quả chuyển vị tối đa tại các vị trí bánh xe chênh lệch nhau khá nhỏ, chỉ 1.2% như trong Bảng 3.15.
Bảng 3.15. So sánh kết quả chuyển vị lớn nhất trong tấm với trường hợp tải tác dụng vào 4 bánh
102%
; 97%
KOi
X 96% o
Kết quả phân tích số 67
Hình 3.20. Chuyển vị của tấm theo trục qua bánh xe cho 2 trường hợp khoảng cách bánh xe a=5(m) và a=10(m)
Kết quả phản ứng của tấm theo thời gian được trình bày như trong Hình 3.21. Kết quả này cho thấy, dạng dao động của tấm khỉ khoảng cách 2 bánh xe lớn cố dạng gần như trường hợp chỉ tính tải tập trung tại tâm tấm do lức này ảnh hường lẫn nhau của các vị trì tải tác dụng không lớn.
Chính vì sự khác nhau trong phản ứng động giữa việc quy tải trọng thành 1 tải tập trung và thành 4 tải tập trung, việc mô hình tải trọng một cách chính xác khoảng cách giữa các điểm đặt lực và độ lớn của tải trọng là cần thiết để có được kết quả phản ánh đúng sự
--- a=10(m) ---a=5 (m)
Kết quả phân tích số 68 làm việc của tấm khi chịu tải trọng hãm.