I. Giới thiệu luận văn thạc sĩ kỹ thuật ô tô
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ô tô tập trung vào nghiên cứu, tính toán, thiết kế và tối ưu khung xe EMC. Mục tiêu chính là giảm khối lượng khung xe, đáp ứng các yêu cầu của cuộc thi đua xe tiết kiệm nhiên liệu. Khung xe EMC được thiết kế với hai dạng mặt cắt (hình tròn và hình vuông) và hai loại vật liệu (thép và nhôm). Phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để mô phỏng và tối ưu hóa kết cấu khung xe.
1.1. Bối cảnh và mục tiêu nghiên cứu
Vấn đề môi trường và tiêu thụ năng lượng đang được quan tâm toàn cầu. Kỹ thuật ô tô hướng đến việc thiết kế xe tiết kiệm nhiên liệu. Luận văn thạc sĩ này nhằm tối ưu hóa khung xe EMC để giảm khối lượng, từ đó giảm tiêu thụ nhiên liệu. Mục tiêu cụ thể là xác định kết cấu thân xe phù hợp, xây dựng mô hình tính toán, và đề xuất phương án tối ưu.
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là khung xe EMC 3 bánh, với 2 bánh trước và 1 bánh sau chủ động. Phạm vi nghiên cứu bao gồm thiết kế, tính toán, và mô phỏng khung xe bằng phần mềm Ansys. Các yếu tố được xem xét bao gồm độ bền, ổn định, và khối lượng khung xe.
II. Phương pháp nghiên cứu và thiết kế
Luận văn sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán và mô phỏng khung xe. Các thông số được kiểm tra bao gồm ứng suất và chuyển vị của khung xe dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và động. Hai dạng mặt cắt (hình tròn và hình vuông) và hai loại vật liệu (thép và nhôm) được so sánh để tìm ra phương án tối ưu.
2.1. Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn được áp dụng để phân tích ứng suất và biến dạng của khung xe EMC. Phần mềm Ansys được sử dụng để mô phỏng các trường hợp tải trọng uốn và xoắn. Kết quả mô phỏng giúp xác định vị trí tập trung ứng suất và đề xuất cải tiến thiết kế.
2.2. Thiết kế và tối ưu hóa
Quá trình thiết kế và tối ưu hóa khung xe bao gồm việc lựa chọn vật liệu và hình dạng mặt cắt. Hai loại vật liệu (thép và nhôm) và hai dạng mặt cắt (hình tròn và hình vuông) được so sánh dựa trên các tiêu chí về độ bền, khối lượng, và chi phí. Kết quả tối ưu hóa được kiểm nghiệm lại bằng mô hình phần tử hữu hạn và mô hình khối.
III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng
Kết quả nghiên cứu cho thấy khung xe EMC được tối ưu hóa đã giảm đáng kể khối lượng mà vẫn đảm bảo độ bền và ổn định. Phương án sử dụng vật liệu nhôm và mặt cắt hình tròn được đề xuất là tối ưu nhất. Luận văn thạc sĩ này có ý nghĩa thực tiễn cao, làm cơ sở cho việc chế tạo xe tiết kiệm nhiên liệu tại Việt Nam.
3.1. Kết quả tính toán và mô phỏng
Kết quả tính toán và mô phỏng cho thấy khung xe sử dụng vật liệu nhôm và mặt cắt hình tròn có khối lượng nhẹ nhất và đáp ứng các yêu cầu về độ bền. Các thông số ứng suất và chuyển vị được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Luận văn thạc sĩ này không chỉ có giá trị học thuật mà còn có ứng dụng thực tiễn cao. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để chế tạo khung xe EMC tham gia các cuộc thi đua xe tiết kiệm nhiên liệu. Ngoài ra, nghiên cứu cũng là cơ sở để phát triển các mẫu xe tiết kiệm nhiên liệu sử dụng trong đô thị.
