Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm cho xe khách

• Tác giả: Nguyễn Bá Đước
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Thành Tâm
• Trường học: Không tìm thấy thông tin
• Chuyên ngành: Kĩ thuật cơ khí động lực
• Đề tài: Cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm trực diện cho xe khách
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình tai nạn giao thông
• 1.2. Nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2.1. Nghiên cứu ngoài nước
• 1.2.2. Nghiên cứu trong nước
• 1.3. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.4. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Phạm vi nghiên cứu
• 1.7. Nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM
• 2.1. Cơ sở lý thuyết về va chạm
• 2.2. Lực va chạm và xung lực va chạm
• 2.3. Đặc tính biến dạng không đổi của đầu trước của xe (f = const)
• 2.4. Đặc tính biến dạng tuyến tính của đầu trước của xe F
• 2.5. Lực biến dạng phụ thuộc tuyến tính vào vận tốc biến dạng F = k
• 2.6. Biến dạng đàn hồi và định luật Hooke
• 2.7. Định luật Poisson
• 2.8. Giới hạn bền và hệ số an toàn của vật liệu
• 2.9. Ứng dụng phần mềm vào nghiên cứu
• 2.9.1. Phần mềm HyperMesh
• 2.9.2. Phần mềm HyperView
• 2.9.3. Phần mềm LS – DYNA
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN KHUNG XƯƠNG Ô TÔ KHÁCH GHẾ NGỒI TRÊN PHẦN MỀM
• 3.1. Mô hình tổng thể ô tô khách (3D)
• 3.2. Mô hình tổng thể ô tô khách (2D)
• 3.3. Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn
• 3.4. Chỉnh sửa mô hình từ file CAD 3D trong HyperMesh
• 3.5. Chia lưới mô hình khung xương xe khách
• 3.6. Kiểm tra và chỉnh sửa lưới mô hình khung xương xe khách
• 3.7. Kiểm tra chất lượng lưới
• 3.8. Chỉnh sửa lưới
• 3.9. Chọn vật liệu và đặc tính cho mô hình
• 3.9.1. Chọn vật liệu
• 3.9.2. Tạo đặc tính cho mô hình
• 3.10. Gắn khối lượng trên mô hình xe khách
• 3.11. Tạo liên kết giữa các thành phần trong mô hình
• 3.12. Tạo set nodes
• 3.13. Tạo set part
• 3.14. Xác định trọng tâm của mô hình xe khách
• 3.15. Tạo tiếp xúc giữa toàn bộ xe với mặt đường, vật cản
• 3.16. Xác định chiều trọng lực
• 3.17. Gán điều kiện biên
• 3.18. Thiết lập vận tốc
• 3.19. Thiết lập thông số
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TÍNH AN TOÀN KẾT CẤU ĐẦU XE KHÁCH GHẾ NGỒI VÀ PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN KẾT CẤU ĐẦU XE KHI XẢY RA VA CHẠM TRỰC DIỆN
• 4.1. Kết quả của quá trình va chạm trực diện khi chưa gắn bộ hấp thụ năng lượng trực diện
• 4.2. Quá trình va chạm trực diện phía trước
• 4.3. Chuyển vị của xe khi va chạm trực diện lúc chưa cải tiến
• 4.4. Vận tốc của xe khi va chạm trực diện lúc chưa cải tiến
• 4.5. Gia tốc của xe khi va chạm trực diện lúc chưa cải tiến
• 4.6. Phương pháp cải tiến mô hình trong quá trình va chạm trực diện
• 4.7. Bộ hấp thụ năng lượng va chạm trực diện
• 4.7.1. Bộ hấp thụ năng lượng va chạm trực diện được gắn cho ô tô khách
• 4.7.2. Cấu tạo bộ hấp thụ năng lượng va chạm trực diện cho ô tô khách
• 4.7.2.1. Đệm cao su
• 4.7.2.2. Thanh giảm chấn
• 4.7.2.3. Cản trước giảm chấn
• 4.8. Kết quả quá trình va chạm trực diện khi gắn bộ hấp thụ năng lượng va chạm trực diện
• 4.8.1. Quá trình va chạm trực diện phía trước
• 4.8.2. Chuyển vị của xe khi va chạm trực diện khi có bộ hấp thụ
• 4.8.3. Vận tốc của xe khi va chạm trực diện khi có bộ hấp thụ
• 4.8.4. Gia tốc của xe khi va chạm trực diện khi có bộ hấp thụ
• 4.9. So sánh kết quả va chạm trước và sau khi gắn thêm bộ hấp thụ năng lượng va chạm trực diện
• 4.9.1. So sánh chuyển vị của xe trước và sau khi gắn thêm hấp thụ năng lượng va chạm trực diện
• 4.9.2. So sánh vận tốc của xe trước và sau khi gắn thêm hấp thụ năng lượng va chạm trực diện
• 4.9.3. So sánh gia tốc của xe trước và sau khi gắn thêm hấp thụ năng lượng va chạm trực diện
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm cho xe khách

Cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm cho xe khách là một trong những vấn đề quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại. Với sự gia tăng số lượng xe khách trên đường, việc đảm bảo an toàn cho hành khách trở thành ưu tiên hàng đầu. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc cải tiến các công nghệ hấp thụ năng lượng va chạm nhằm giảm thiểu tổn thương cho hành khách trong các vụ tai nạn giao thông.

1.1. Tình hình tai nạn giao thông và ảnh hưởng đến xe khách

Tai nạn giao thông đang gia tăng, đặc biệt là các vụ va chạm trực diện. Theo thống kê, hơn 50% vụ tai nạn liên quan đến xe khách là va chạm trực diện, gây ra nhiều thương vong cho hành khách. Việc cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm là cần thiết để giảm thiểu thiệt hại.

1.2. Tầm quan trọng của tính năng hấp thụ năng lượng va chạm

Tính năng hấp thụ năng lượng va chạm giúp giảm lực tác động lên hành khách trong trường hợp xảy ra va chạm. Công nghệ này không chỉ bảo vệ hành khách mà còn nâng cao độ tin cậy của xe khách, từ đó tăng cường sự an toàn giao thông.

II. Vấn đề và thách thức trong cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về tính năng hấp thụ năng lượng va chạm, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần phải vượt qua. Các vấn đề như thiết kế kết cấu, vật liệu sử dụng và quy trình sản xuất đều ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống hấp thụ năng lượng.

2.1. Các vấn đề tồn tại trong thiết kế kết cấu xe khách

Kết cấu đầu xe khách hiện tại chưa đáp ứng được tiêu chuẩn an toàn cao nhất. Việc thiết kế bộ hấp thụ năng lượng va chạm cần phải tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả trong việc giảm lực va chạm.

2.2. Thách thức trong việc lựa chọn vật liệu

Việc lựa chọn vật liệu cho bộ hấp thụ năng lượng va chạm là một thách thức lớn. Vật liệu cần phải có khả năng hấp thụ năng lượng tốt, đồng thời đảm bảo độ bền và nhẹ để không làm tăng trọng lượng xe.

III. Phương pháp cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm cho xe khách

Để cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm, nhiều phương pháp đã được nghiên cứu và áp dụng. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng mô phỏng phần tử hữu hạn và thiết kế bộ hấp thụ năng lượng mới.

3.1. Mô phỏng phần tử hữu hạn trong nghiên cứu

Mô phỏng phần tử hữu hạn là một công cụ mạnh mẽ giúp phân tích và đánh giá tính năng an toàn của xe khách. Phương pháp này cho phép kiểm tra các kịch bản va chạm khác nhau và tối ưu hóa thiết kế bộ hấp thụ năng lượng.

3.2. Thiết kế bộ hấp thụ năng lượng va chạm mới

Thiết kế bộ hấp thụ năng lượng va chạm mới cần phải dựa trên các tiêu chuẩn an toàn quốc tế. Bộ hấp thụ này sẽ được gắn ở đầu xe, giúp giảm thiểu lực tác động lên hành khách trong trường hợp xảy ra va chạm.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm đã mang lại nhiều lợi ích cho xe khách. Các mô phỏng cho thấy gia tốc va chạm giảm đáng kể, từ đó nâng cao tính an toàn cho hành khách.

4.1. Kết quả mô phỏng và phân tích

Kết quả mô phỏng cho thấy, sau khi gắn bộ hấp thụ năng lượng, gia tốc va chạm giảm 14%. Điều này chứng tỏ rằng bộ hấp thụ năng lượng đã hoạt động hiệu quả trong việc giảm thiểu lực tác động lên hành khách.

4.2. Ứng dụng trong thực tế

Các công ty vận tải đã bắt đầu áp dụng công nghệ này vào các dòng xe khách mới. Điều này không chỉ giúp nâng cao an toàn cho hành khách mà còn tạo ra sự tin tưởng từ phía khách hàng.

V. Kết luận và hướng phát triển trong tương lai

Cải tiến tính năng hấp thụ năng lượng va chạm cho xe khách là một bước tiến quan trọng trong việc nâng cao an toàn giao thông. Nghiên cứu này mở ra nhiều hướng phát triển mới cho ngành công nghiệp ô tô.

5.1. Tương lai của công nghệ hấp thụ năng lượng

Công nghệ hấp thụ năng lượng va chạm sẽ tiếp tục được nghiên cứu và phát triển. Các giải pháp mới sẽ được đưa ra nhằm tối ưu hóa hiệu quả và giảm thiểu chi phí sản xuất.

5.2. Khuyến nghị cho các nhà sản xuất

Các nhà sản xuất ô tô cần chú trọng hơn đến việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ an toàn. Việc đầu tư vào công nghệ hấp thụ năng lượng va chạm sẽ mang lại lợi ích lâu dài cho cả doanh nghiệp và người tiêu dùng.