Nghiên cứu xác định ảnh hưởng của vận tốc và gia tốc va chạm đến hành khách trên xe du lịch bằng phần mềm labview luận văn thạc sĩ kỹ thuật ô tô máy kéo

Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc, gia tốc va chạm đến hành khách trên xe du lịch sử dụng phần mềm LabVIEW trong luận văn thạc sĩ kỹ thuật ô tô.

• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Khắc Huân
• Trường học: Trường Đại học Giao Thông Vận Tải Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ ô tô
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc và gia tốc va chạm đến hành khách xe du lịch bằng LabVIEW
• Loại tài liệu: luận văn
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình an toàn giao thông ở Việt Nam
• 1.2. Phân tích các nguyên nhân của tai nạn
• 1.3. Những công trình nghiên cứu về an toàn trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA VA CHẠM ĐẾN HÀNH KHÁCH THEO TIÊU CHUẨN AN TOÀN

Tóm tắt

I. Nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc và gia tốc va chạm đến hành khách xe du lịch

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của vận tốc và gia tốc khi xảy ra va chạm đến hành khách trên xe du lịch. Sử dụng phần mềm LabVIEW, nghiên cứu nhằm mô phỏng và đánh giá độ an toàn của khung vỏ xe trong các tình huống va chạm. Phân tích và mô phỏng được thực hiện để tối ưu hóa thiết kế khung vỏ xe, đảm bảo an toàn tối đa cho hành khách.

1.1. Mục tiêu và ý nghĩa của nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của vận tốc và gia tốc đến hành khách khi xảy ra va chạm. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện an toàn cho xe du lịch, đặc biệt trong bối cảnh công nghệ và kỹ thuật ngành ô tô đang phát triển mạnh mẽ. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để các nhà sản xuất đưa ra các giải pháp tối ưu hóa thiết kế khung vỏ xe.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng LabVIEW để mô phỏng các tình huống va chạm với các mức vận tốc và gia tốc khác nhau. Dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích để đánh giá độ biến dạng và ứng suất của khung vỏ xe. Phương pháp này cho phép đánh giá chính xác độ bền và an toàn của xe trong các điều kiện thực tế.

II. Cơ sở lý thuyết và thực nghiệm

Nghiên cứu dựa trên cơ sở lý thuyết về động lực học và động học của va chạm. Các thử nghiệm được thực hiện để kiểm chứng lý thuyết và đánh giá độ chính xác của mô phỏng. Kết quả thực nghiệm sẽ được so sánh với các dữ liệu lý thuyết để đưa ra kết luận chính xác.

2.1. Lý thuyết động lực học va chạm

Động lực học của va chạm được nghiên cứu để hiểu rõ cách vận tốc và gia tốc ảnh hưởng đến hành khách. Các phương trình toán học được sử dụng để mô tả quá trình va chạm và tính toán các lực tác động lên khung vỏ xe.

2.2. Thử nghiệm và đánh giá

Các thử nghiệm được tiến hành trên mô hình xe du lịch KIA Forte để đánh giá độ bền và an toàn của khung vỏ xe. Kết quả thử nghiệm sẽ được sử dụng để điều chỉnh và tối ưu hóa thiết kế khung vỏ xe.

III. Ứng dụng thực tiễn và giá trị nghiên cứu

Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong việc cải thiện an toàn cho hành khách trên xe du lịch. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trực tiếp vào quy trình sản xuất và thiết kế xe, giúp giảm thiểu thiệt hại về người và phương tiện khi xảy ra va chạm.

3.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô

Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để các nhà sản xuất tối ưu hóa thiết kế khung vỏ xe, đảm bảo an toàn tối đa cho hành khách. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh ngành công nghiệp ô tô đang hướng tới sản xuất xe an toàn và hiệu quả hơn.

3.2. Giá trị thực tiễn

Nghiên cứu không chỉ mang lại giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn lớn, giúp giảm thiểu rủi ro và thiệt hại khi xảy ra va chạm. Đây là bước tiến quan trọng trong việc nâng cao an toàn giao thông và bảo vệ tính mạng con người.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển xã hội hiện đại, nhu cầu sử dụng các phương tiện giao thông ngày càng tăng cao, đặc biệt là ô tô, phương tiện phổ biến nhất để di chuyển. Tính an toàn của ô tô phụ thuộc rất lớn vào khung vỏ xe, một cấu trúc phức tạp đòi hỏi độ bền, độ cứng vững cao, đồng thời phải đáp ứng các yêu cầu về bố trí chung, tạo dựng khí động học và thẩm mỹ, giảm ồn rung. Tại Việt Nam, ngành công nghiệp ô tô vẫn đang trong giai đoạn phát triển chưa hoàn chỉnh, chủ yếu dựa vào cải tiến các mẫu xe nhập khẩu để đáp ứng nhu cầu vận chuyển trong nước. Tỷ lệ nội địa hóa còn thấp, việc chuyển giao công nghệ sản xuất gần như chưa có, dẫn đến nhiều hạn chế về chất lượng và an toàn của xe lắp ráp trong nước.

Theo số liệu thống kê của Cục Cảnh sát giao thông đường bộ, trung bình mỗi năm tại Việt Nam có trên 10.000 người tử vong và hàng chục nghìn người bị thương do tai nạn giao thông đường bộ, trong đó va chạm trực diện chiếm tỷ lệ lớn nhất, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và phương tiện. Do đó, nghiên cứu tính toán các ảnh hưởng của va chạm và gia tốc đến hành khách trên xe du lịch là vấn đề cấp thiết nhằm nâng cao an toàn giao thông, đặc biệt trong thiết kế và chế tạo khung vỏ xe.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng mô hình và phương pháp tính toán ảnh hưởng của va chạm trực diện đến hành khách trên xe du lịch, sử dụng phần mềm LabVIEW kết hợp với mô hình khung vỏ xe được thiết kế trong Solidworks. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào xe du lịch KIA Forte sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam, với dữ liệu thực nghiệm và mô phỏng trong điều kiện va chạm trực diện với vật cản cứng. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần hoàn thiện thiết kế khung vỏ xe, nâng cao độ bền và an toàn cho hành khách, đồng thời hỗ trợ các nhà sản xuất ô tô trong nước phát triển sản phẩm phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết cơ bản về va chạm và động lực học va chạm trong cơ học vật rắn, bao gồm:

• Lý thuyết va chạm cơ bản: Phân loại va chạm thành va chạm mềm, va chạm đàn hồi và va chạm dẻo, dựa trên giả thiết về biến dạng và mất mát năng lượng trong quá trình va chạm. Sử dụng các định luật bảo toàn động lượng và năng lượng để phân tích chuyển động sau va chạm.

• Mô hình va chạm đơn giản hóa: Mô hình Macxoen đàn nhớt tuyến tính và mô hình Kelvin-Voight được áp dụng để mô phỏng lực va chạm biến đổi theo thời gian, giúp tính toán biến dạng và gia tốc tác động lên khung vỏ xe và hành khách.

• Tiêu chuẩn an toàn hành khách: Áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế như FMVSS 208 (Mỹ), ADR 10 (Úc), và các tiêu chuẩn chấn thương đầu HIC (Head Injury Criterion) để đánh giá mức độ an toàn và khả năng chịu đựng của hành khách khi va chạm.

• Lý thuyết mô phỏng và phân tích phần tử hữu hạn (FEA): Sử dụng phần mềm ANSYS và SAP để mô phỏng biến dạng, ứng suất và phân tích độ bền của khung vỏ xe dưới tác động va chạm.

Các khái niệm chính bao gồm: va chạm trực diện, biến dạng khung vỏ, gia tốc tác động, tiêu chuẩn chấn thương đầu, mô hình phần tử hữu hạn.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu thống kê tai nạn giao thông tại Việt Nam từ năm 2006 đến 2011, dữ liệu kỹ thuật và thông số xe KIA Forte, cùng các kết quả thực nghiệm va chạm từ các nghiên cứu quốc tế và trong nước.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp:

• Mô phỏng mô hình khung vỏ xe trong phần mềm Solidworks để xây dựng mô hình 3D chi tiết của khung xương xe.

• Lập trình mô phỏng va chạm và tính toán gia tốc trong môi trường LabVIEW, sử dụng các thuật toán động lực học va chạm dựa trên lý thuyết đã trình bày.

• Phân tích số liệu và kiểm nghiệm mô hình bằng cách so sánh kết quả mô phỏng với các tiêu chuẩn an toàn và dữ liệu thực nghiệm.

• Timeline nghiên cứu: Từ tháng 1 đến tháng 12 năm nghiên cứu, bao gồm các giai đoạn thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình, lập trình mô phỏng, phân tích kết quả và hoàn thiện luận văn.

Cỡ mẫu nghiên cứu là một mẫu xe du lịch KIA Forte, được lựa chọn do phổ biến tại Việt Nam và có dữ liệu kỹ thuật đầy đủ. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tính đại diện cho nhóm xe du lịch phổ biến trong nước.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ va chạm trực diện chiếm trên 53% tổng số vụ tai nạn ô tô tại Việt Nam (theo số liệu năm 2001), là nguyên nhân chính gây ra thương vong nghiêm trọng cho hành khách. So sánh với các nước phát triển như Mỹ (51,5%), Đức (58,3%), Anh (66,7%) và Nhật (61,3%), tỷ lệ này tương đối cao, cho thấy mức độ nguy hiểm của va chạm trực diện.

2. Mô hình va chạm sử dụng LabVIEW kết hợp Solidworks cho phép mô phỏng chính xác biến dạng và gia tốc tác động lên khung vỏ xe và hành khách. Kết quả mô phỏng cho thấy biến dạng lớn nhất tập trung ở phần đầu xe và khung xương chính, với gia tốc tác động lên hành khách có thể lên đến 300 m/s² trong các va chạm nghiêm trọng.

3. Khung vỏ xe KIA Forte có khả năng hấp thụ năng lượng va chạm hiệu quả, giảm thiểu lực tác động lên hành khách nhờ thiết kế các thanh chịu lực và bố trí hợp lý các bộ phận chịu lực. Tuy nhiên, các điểm nối và mối hàn vẫn là vị trí dễ bị biến dạng và cần được cải tiến.

4. Tiêu chuẩn an toàn FMVSS 208 và HIC được áp dụng để đánh giá mức độ chấn thương đầu hành khách, kết quả mô phỏng cho thấy trong các va chạm với tốc độ 48 km/h, chỉ số HIC dao động dưới 1000, đảm bảo an toàn tương đối cho hành khách khỏe mạnh.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tỷ lệ va chạm trực diện cao tại Việt Nam là do cơ sở hạ tầng giao thông còn yếu kém, ý thức tham gia giao thông chưa cao và chất lượng phương tiện chưa đồng đều. Kết quả mô phỏng phù hợp với các nghiên cứu quốc tế, khẳng định tính khả thi của phương pháp sử dụng LabVIEW và Solidworks trong đánh giá an toàn xe.

Việc mô phỏng chi tiết biến dạng khung vỏ và gia tốc tác động giúp các nhà sản xuất có cơ sở khoa học để cải tiến thiết kế, tăng cường các vùng hấp thụ năng lượng và cải thiện các mối nối chịu lực. So với các nghiên cứu thực nghiệm tốn kém và phức tạp, phương pháp mô phỏng này tiết kiệm chi phí và thời gian, đồng thời có thể áp dụng cho nhiều loại xe khác nhau.

Kết quả cũng cho thấy cần tiếp tục nâng cao tiêu chuẩn an toàn trong sản xuất ô tô tại Việt Nam, đồng thời tăng cường kiểm định chất lượng và đào tạo người lái để giảm thiểu tai nạn giao thông.

Biểu đồ minh họa có thể trình bày tỷ lệ các loại va chạm tại Việt Nam và so sánh với các nước phát triển, cũng như biểu đồ gia tốc tác động lên hành khách theo thời gian va chạm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường nghiên cứu và ứng dụng mô phỏng va chạm trong thiết kế ô tô nội địa nhằm nâng cao chất lượng và an toàn sản phẩm, giảm thiểu chi phí thử nghiệm thực tế. Thời gian thực hiện: 1-2 năm. Chủ thể: Các nhà sản xuất ô tô và viện nghiên cứu.

2. Cải tiến thiết kế khung vỏ xe, đặc biệt các mối nối và vùng hấp thụ năng lượng dựa trên kết quả mô phỏng để giảm thiểu biến dạng và gia tốc tác động lên hành khách. Thời gian: 1 năm. Chủ thể: Bộ phận thiết kế và kỹ thuật của các nhà máy ô tô.

3. Xây dựng tiêu chuẩn an toàn nội địa dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và điều kiện thực tế Việt Nam, bao gồm quy định về kiểm định chất lượng xe và đào tạo lái xe an toàn. Thời gian: 2 năm. Chủ thể: Bộ Giao thông Vận tải và các cơ quan quản lý.

4. Tăng cường tuyên truyền, nâng cao ý thức chấp hành luật giao thông và an toàn khi tham gia giao thông nhằm giảm thiểu nguyên nhân chủ quan gây tai nạn. Thời gian: liên tục. Chủ thể: Chính phủ, các tổ chức xã hội và truyền thông.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà sản xuất ô tô trong nước: Sử dụng kết quả nghiên cứu để cải tiến thiết kế khung vỏ, nâng cao chất lượng và an toàn sản phẩm, đáp ứng nhu cầu nội địa hóa và cạnh tranh trên thị trường.

2. Các viện nghiên cứu và trường đại học chuyên ngành cơ khí, ô tô: Áp dụng phương pháp mô phỏng và lý thuyết va chạm để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo, đào tạo sinh viên và cán bộ kỹ thuật.

3. Cơ quan quản lý nhà nước về giao thông và an toàn giao thông: Tham khảo để xây dựng chính sách, tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định kiểm định chất lượng phương tiện giao thông.

4. Các doanh nghiệp cung cấp phần mềm và thiết bị đo lường: Nắm bắt nhu cầu ứng dụng LabVIEW và Solidworks trong ngành ô tô để phát triển sản phẩm phù hợp, hỗ trợ khách hàng trong lĩnh vực mô phỏng và kiểm tra an toàn.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao va chạm trực diện lại nguy hiểm nhất đối với hành khách?
   Va chạm trực diện chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các vụ tai nạn và gây ra lực tác động mạnh nhất lên hành khách, dẫn đến biến dạng lớn của khung vỏ và gia tốc cao, dễ gây chấn thương nghiêm trọng hoặc tử vong.

2. Phần mềm LabVIEW có ưu điểm gì trong mô phỏng va chạm?
   LabVIEW là môi trường lập trình đồ họa trực quan, dễ dàng xây dựng mô hình động lực học, xử lý dữ liệu và hiển thị kết quả mô phỏng, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí so với thử nghiệm thực tế.

3. Tại sao chọn xe KIA Forte làm mẫu nghiên cứu?
   KIA Forte là dòng xe du lịch phổ biến tại Việt Nam, có dữ liệu kỹ thuật đầy đủ và được sản xuất, lắp ráp trong nước, phù hợp để nghiên cứu ảnh hưởng va chạm trong điều kiện thực tế Việt Nam.

4. Các tiêu chuẩn an toàn hành khách được áp dụng trong nghiên cứu là gì?
   Tiêu chuẩn FMVSS 208 của Mỹ và các tiêu chuẩn chấn thương đầu HIC được sử dụng để đánh giá mức độ an toàn và khả năng chịu đựng của hành khách khi va chạm trực diện.

5. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng như thế nào trong thực tế?
   Kết quả giúp các nhà sản xuất cải tiến thiết kế khung vỏ, nâng cao an toàn hành khách, đồng thời hỗ trợ cơ quan quản lý xây dựng tiêu chuẩn và chính sách an toàn giao thông phù hợp.

Kết luận

• Tỷ lệ va chạm trực diện tại Việt Nam chiếm trên 53%, là nguyên nhân chính gây thương vong nghiêm trọng.
• Mô hình kết hợp LabVIEW và Solidworks cho phép mô phỏng chính xác biến dạng và gia tốc tác động lên khung vỏ và hành khách.
• Khung vỏ xe KIA Forte có khả năng hấp thụ năng lượng va chạm hiệu quả, tuy nhiên cần cải tiến các điểm nối và mối hàn.
• Áp dụng tiêu chuẩn an toàn quốc tế giúp đánh giá chính xác mức độ chấn thương và nâng cao an toàn hành khách.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc cải tiến thiết kế, nâng cao an toàn và phát triển ngành công nghiệp ô tô trong nước.

Next steps: Triển khai ứng dụng mô hình mô phỏng cho các dòng xe khác, phối hợp với nhà sản xuất để cải tiến thiết kế, đồng thời đề xuất chính sách nâng cao an toàn giao thông.

Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong ngành ô tô nên áp dụng phương pháp mô phỏng này để nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MÔÛ ÑAÀU Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa xaõ hoäi, nhu caàu söû duïng caùc phöông tieän hieän ñaïi ñeå ñi laïi cuûa con ngöôøi ngaøy caøng taêng. Trong ñoù phöông tieän oâ toâ vaãn ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát, do vaäy vieäc ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi vaø phöông tieän ñöôïc nhaø saûn xuaát ñaët leân haøng ñaàu. Tính an toaøn cuûa phöông tieän naøy phuï thuoäc vaøo raát nhieàu yeáu toá trong ñoù yeáu toá khung voû xe ñoùng vai troø quan troïng. Khung voû oâ toâ laø moät cuïm toång thaønh coù keát caáu phöùc taïp, noù ñoøi hoûi phaûi coù ñoä beàn, ñoä cöùng vöõng cao, ngoaøi ra coøn phaûi ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu veà boá trí chung, taïo daùng khí ñoäng hoïc vaø thaåm myõ, giaûm oàn rung, .Do ñoù muïc ñích cuûa vieäc nghieân cöùu vaø tính toaùn caùc aûnh höôûng cuûa vaän toác vaø gia toác ñeán haønh khaùch khi xaûy ra va chaïm laø moät trong nhöõng vaán ñeà raát quan troïng trong ngaønh saûn xuaát vaø laép raùp oâ toâ noùi chung vaø ngaønh coâng nghieäp oâ toâ noùi rieâng.

Treân theá giôùi vieäc nghieân cöùu tính toaùn lyù thuyeát cuõng nhö tieán haønh caùc thöû nghieäm ñeå thieát keá vaø hoaøn thieän keát caáu voû xe ñaõ ñöôïc nhieàu taùc giaû quan taâm. Caùc thöû nghieäm ñoái vôùi khung voû xe thöôøng ñoøi hoûi chi phí raát lôùn chæ coù theå tieán haønh taïi caùc nhaø maùy, caùc cô sôû nghieân cöùu cuûa caùc haõng saûn xuaát oâ toâ lôùn treân theá giôùi. Do vaäy, gaàn ñaây caùc taùc giaû thöôøng taäp trung vaøo vieäc tìm kieám caùc phöông phaùp, coâng cuï thieát laäp vaø moâ hình hoùa keát caáu voû xe ñeå nghieân cöùu ñaùnh giaù ñoä beàn, ñoä beàn moûi, ñoä cöùng cuûa noù. Neàn coâng nghieäp oâ toâ Vieät Nam cho ñeán nay chöa hoaøn chænh, vieäc thieát keá cheá taïo oâ toâ chuû yeáu laø caûi tieán caùc xe nhaäp ngoaïi nhaèm ñaùp öùng caùc nhu caàu vaän chuyeån trong nöôùc.

Tuy nhieân, qua thöïc tieãn hoaït ñoäng cuûa caùc lieân doanh 1 laép raùp oâ toâ trong thôøi gian gaàn ñaây cho thaáy chuûng loaïi xe laép raùp vaãn chæ taäp trung vaøo caùc loaïi xe ñaét tieàn, tyû leä noäi ñòa hoùa chöa cao, vieäc chuyeån giao coâng ngheä cheá taïo gaàn nhö khoâng coù. Töø naêm 1990 trôû laïi ñaây, saûn löôïng xe laép raùp taïi Vieät Nam cuûa caùc lieân doanh oâ toâ coù voán ñaàu tö nöôùc ngoaøi ñaõ taêng cao. Nhöng cho ñeán nay voû xe vaãn laø moät trong caùc toång thaønh ñöôïc nhaäp khaåu daïng CKD ñeå laép raùp. Ñeå ñaùp öùng nhu caàu veà oâ toâ hieän ñaïi vaø töông lai, haøng chuïc nhaø maùy cô khí oâ toâ ñaõ taäp trung chuû yeáu vaøo thieát laäp caùc daây chuyeàn cô baûn nhö: daäp, haøn, sôn, laép raùp khung voû vaø moät trong soá ñoù coù coâng ty Toyota Vieät Nam ñaõ xaây döïng daây chuyeàn daäp voû xe, vôùi caùc thieát bò daäp môùi, cho pheùp daäp caùc thaønh beân cuûa voû xe trong noã löïc noäi ñòa hoùa moät cuïm toång thaønh lôùn cuûa oâ toâ.

Coâng ty oâ toâ Tröôøng Haûi cho ra maét doøng saûn phaåm KIA Forte laø doøng xe du lòch tieän duïng. Ñeå haïn cheá thieät haïi veà ngöôøi vaø phöông tieän khi xaûy ra va chaïm, ñaùp öùng nhu caàu noäi ñòa hoùa saûn xuaát oâ toâ trong nöôùc, ñaëc bieät vôùi caùc loaïi du lòch thì nhöõng nghieân cöùu tính toaùn thieát keá, kieåm tra ñoä beàn, ñoä cöùng vöõng cuûa khung voû xe khi xaûy ra va chaïm nhaèm ñaûm baûo an toaøn cho haønh khaùch vaø phöông tieän laø raát caàn thieát. Vôùi tính caáp thieát nhaèm ñaùp öùng caùc yeâu caàu veà phaùt trieån noäi löïc, thöïc hieän chöông trình noäi ñòa hoùa cuûa ngaønh coâng nghieäp oâ toâ, ñeå coù theå töï cheá taïo khung voû xe, keát caáu chieám tôùi 40% giaù trò xe, caàn phaûi tieán haønh caùc nghieân cöùu cô baûn, cho pheùp phaân tích ñaùnh giaù keát caáu vaø ñoä beàn cuûa khung voû xe khi xe chuyeån ñoäng trong ñieàu kieän ñöôøng Vieät Nam. Với tính cấp thiết neâu treân, vieäc: “Nghieân cöùu, xaùc ñònh aûnh höôûng cuûa vaän toác vaø gia toác va chaïm ñeán haønh khaùch treân xe du lòch baèng phaàn meàm LabVIEW” ñaõ ñöôïc choïn laøm ñeà taøi nghieân cöùu.

Ñaây laø moät ñeà taøi coù tình thôøi 2 söï cao, raát coù yù nghóa trong thöïc tieãn saûn xuaát cuûa ngaønh coâng nghieäp oâ toâ vaø laø cô sôû tham khaûo cho caùc nhaø maùy ñeà ra caùc giaûi phaùp hoaøn thieän keát caáu khung voû theo höôùng taêng cöôøng an toaøn cho ngöôøi treân xe khi xaûy ra va chaïm. Muïc ñích chính cuûa ñeà taøi laø giaûi quyeát caùc baøi toaùn veà ñoäng hoïc vaø ñoäng löïc hoïc va chaïm cuûa khung voû oâ toâ keát hôïp vôùi keát quaû thöïc nghieäm va chaïm cuûa caùc ñeà taøi trong vaø ngoaøi nöôùc ñeå tính toaùn bieán daïng vaø öùng suaát cuûa khung voû oâ toâ khi xe va chaïm vaøo vaät caûn cöùng nhaèm ñaùnh giaù ñoä beàn vaø an toaøn bò ñoäng cuûa khung voû xe khaûo saùt trong quaù trình thieát keá, cheá taïo. Vôùi nhöõng haïn cheá veà chuû quan cuõng nhö khaùch quan, ñeà taøi chæ taäp trung chuû yeáu nghieân cöùu veà nhöõng cô sôû lyù thuyeát keát hôïp moâ phoûng va chaïm cho vieäc ñaùnh giaù ñoä beàn vaø an toaøn bò ñoäng cuûa khung voû oâ toâ khi xe va chaïm vaøo vaät caûn cöùng, ñoàng thôøi thöïc hieän tính toaùn, kieåm nghieäm cho moät loaïi xe ñoù laø xe du lòch KIA Forte do Coâng ty oâ toâ Tröôøng Haûi saûn xuaát vaø laép raùp taïi Vieät Nam. Noäi dung luaän vaên ñöôïc boá cuïc goàm 4 phaàn chính sau: Chöông 1: Toång quan veà vaán ñeà nghieân cöùu Chöông 2: Cô sôû lyù thuyeát tính toaùn Chöông 3: Xaây döïng moâ hình Chöông 4: Moâ phoûng xaùc ñònh aûnh höôûng cuûa vaän toác va chaïm ñeán haønh khaùch theo tieâu chuaån an toaøn Ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän taïi bộ moân oâ toâ Tröôøng Ñaïi hoïc Giao Thoâng Vaän Taûi Haø Noäi döôùi söï höôùng daãn cuûa TS.

Nguyeãn Khaéc Huaân vaø caùc Thaày trong boä moân. Vôùi thôøi gian vaø khaû naêng coøn haïn cheá neân luaän vaên khoâng traùnh khoûi sai soùt, raát mong nhaän ñöôïc söï goùp yù chæ baûo cuûa caùc Thaày giaùo. 3 CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN VEÀ VAÁN ÑEÀ NGHIEÂN CÖÙU 1. Tình hình an toaøn giao thoâng ôû Vieät Nam Tai naïn giao thoâng ñöôøng boä laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân gaây töû vong haøng ñaàu cho ngöôøi, trung bình haøng naêm coù treân 10 ngaøn ngöôøi töû vong vaø haøng chuïc ngaøn ngöôøi khaùc bò thöông.

Cuøng vôùi ñoù laø nhöõng thieät haïi khoång loà veà kinh teá, phöông tieän giao thoâng vaø haï taàng kyõ thuaät. Maët khaùc, noù coøn gaây neân nhöõng taùc ñoäng taâm lyù caû tröôùc maét cuõng nhö veà laâu daøi ñoái vôùi ngöôøi tham gia giao thoâng. Theo caùc thoáng keâ cuûa Cuïc Caûnh saùt giao thoâng ñöôøng boä – ñöôøng saét vaø UÛy ban An toaøn Giao thoâng Quoác gia veà tình hình tai naïn giao thoâng ñöôøng boä trong nhöõng naêm töø 2007 ñeán cuoái thaùng 04/ 2011 ñöôïc theå hieän treân baûng 1.1: Tình hình tai naïn giao thoâng ôû Vieät Nam töø 2006 - 2011 Soá vuï tai naïn giao Naêm Soá ngöôøi cheát Soá ngöôøi bò thöông thoâng ñöôøng boä 2007 14.835 Qua caùc soá lieäu thoáng keâ treân coù theå thaáy raèng soá vuï tai naïn giao thoâng cuõng nhö soá ngöôøi cheát vaø bò thöông haøng naêm coù xu höôùng taêng leân, ñaëc bieät trong 4 nhöõng naêm gaàn ñaây thöôøng xaûy ra caùc vuï tai naïn giao thoâng raát nghieâm troïng do va chaïm cuûa caùc xe oâtoâ gaây ra nhöõng thieät haïi raát lôùn veà ngöôøi vaø xe. Cuõng theo thoáng keâ cuûa Cuïc Caûnh saùt giao thoâng ñöôøng boä – ñöôøng saét, qua phaân tích caùc soá lieäu veà va chaïm giöõa hai xe trong naêm 2001 coù theå phaân loaïi caùc daïng va chaïm cuï theå nhö baûng 1.2: Tyû leä % caùc daïng va chaïm ôû Vieät Nam naêm 2001 Daïng va chaïm Soá vuï tai naïn Tyû leä % Va chaïm tröïc dieän 741 53,6% Va chaïm sau 108 7,8% Va chaïm beân 443 32,1% Noùc vaø gaàm xe 38 2,7% Va chaïm khaùc 52 3,8% Toång soá 1382 100% Theo caùc soá lieäu cuûa moät soá nöôùc nhö Vieän nghieân cöùu an toaøn giao thoâng Myõ, Cuïc quaûn lyù phöông tieän giao thoâng lieân bang Ñöùc… treân cô sôû phaân tích caùc tai naïn thöïc cho thaáy caùc vuøng phaân boá va chaïm treân xe theå hieän nhö baûng 1.

Qua caùc thoáng keâ veà va chaïm taïi Vieät Nam vaø moät soá nöôùc coâng nghieäp phaùt trieån ta thaáy coù khoaûng 50% ñeán 60% soá vuï va chaïm ôû khu vöïc ñaàu xe. Do ñoù va chaïm tröïc dieän roõ raøng laø tröôøng hôïp chieám tyû leä lôùn nhaát vaø gaây ra nhöõng thieät haïi naëng neà nhaát veà ngöôøi vaø phöông tieän.3: Tyû leä % caùc daïng va chaïm ôû moät soá nöôùc Daïng va chaïm Myõ (1993) Ñöùc (1989) Anh (1986) Nhaät (1989) Va chaïm tröïc tieáp 51,5% 58,3% 66,7% 61,3% Va chaïm sau 3,8% 10,8% 6,3% 5,1% Va chaïm beân 29,6% 22,1% 23,1% 15% Noùc vaø gaàm xe 3,6% 1,6% 1% 7,1% Va chaïm khaùc 11,5% 7,2% 2,9% 11,5% Toång soá 100% 100% 100% 100% 1. Phaân tích caùc nguyeân nhaân cuûa tai naïn Tai naïn giao thoâng ñöôøng boä phaùt sinh chuû yeáu töø moät soá nguyeân nhaân nhö: cô sôû haï taàng (ñöôøng, caàu), phöông tieän giao thoâng khoâng ñaûm baûo ñieàu kieän an toaøn (quaù haïn, quaù cuõ, xe töï taïo .); cuøng vôù i ñoù laø yù thöùc chaáp haønh phaùp luaät cuûa ngöôøi tham gia giao thoâng coøn keùm. Cô sôû haï taàng phuïc vuï giao thoâng Nhöõng yeáu toá thuoäc cô sôû haï taàng phuïc vuï hoaït ñoäng giao thoâng nhö: ñöôøng, caàu.

ñeàu coù nhöõng aûnh höôûng nhaát ñònh tôùi vieäc coù xaûy ra tai naïn giao thoâng ñöôøng boä. Nhöõng ñieàu kieän cuûa ñöôøng nhö caùc yeáu toá hình hoïc cuûa ñöôøng, löu löôïng, ñoä baèng phaúng vaø ñoä nhaùm cuûa maët ñöôøng, taàm nhìn vaø ñoä chieáu saùng treân ñöôøng, söï boá trí cuûa caùc bieån baùo hieäu (hình 1. Ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä nguy hieåm cuûa caùc ñoaïn ñöôøng, ngöôøi ta söû duïng heä soá an toaøn : K= V2/ V1 Trong ñoù: V2 laø toác ñoä toái thieåu cuûa xe chaïy treân ñoaïn ñöôøng ñang xem xeùt. V1 laø toác ñoä toái ña cuûa xe chaïy treân ñoaïn ñöôøng lieàn keà tröôùc ñoù.

6 Trò soá K coù giaù trò caøng nhoû thì caøng coù khaû naêng xaûy ra tai naïn giao thoâng treân ñöôøng ñoù, töùc laø nhöõng ñoaïn ñöôøng nguy hieåm deã xaûy ra tai naïn giao thoâng chính laø nhöõng ñoaïn ñöôøng maø phöông tieän phaûi giaûm toác ñoä nhieàu trong thôøi gian ngaén.