Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu tính toán và đánh giá dao động của xe khách County HMK29SL

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tính toán và đánh giá dao động xa khách county hmk29sl lắp ráp tại công ty tracomeco, cung cấp thông tin chi tiết và phân tích chuyên sâu.

• Tác giả: Lâm Văn Quốc
• Người hướng dẫn: Ts. Lâm Mai Long
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực (Khai Thác & Bảo Trì Ô tô Máy Kéo)
• Đề tài: Nghiên cứu dao động và đánh giá độ êm dịu của xe khách County HMK29SL
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu
• 1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.4. Mục đích của đề tài
• 1.5. Nhiệm vụ và giới hạn đề tài
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Kết cấu hệ thống treo
• 2.1.1. Phần được treo
• 2.1.2. Phần không được treo
• 2.1.3. Hệ thống treo
• 2.2. Khái niệm về khối lượng được treo và khối lượng không được treo
• 2.2.1. Khối lượng được treo M
• 2.2.2. Khối lượng không được treo m
• 2.2.3. Hệ thống treo
• 2.3. Mô hình dao động của ô tô
• 2.3.1. Mô hình dao động tương đương
• 2.3.2. Hàm kích động từ mặt đường
• 2.3.3. Phương trình vi phân của hệ dao động trong mô hình phẳng
• 2.3.3.1. Phương trình dao động hệ 4 bậc tự do
• 2.3.3.2. Phương trình dao động
• 2.3.3.3. Hệ phương trình vi phân chuyển động của hệ 4 bậc tự do
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DAO ĐỘNG
• 3.1. Các thông số của mô hình tính toán xe khách County HMK29S
• 3.2. Phương pháp giải bài toán dao động ô tô
• 4. CHƯƠNG 4: SO SÁNH ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU XE KHÁCH COUNTY HMK29SL
• 4.1. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động
• 4.1.1. Đánh giá dao động của hệ thống treo
• 4.1.2. Trọng số gia tốc (r.s) được tính bằng công thức
• 4.1.3. Tính toán tần số dao động riêng không có giảm chấn
• 4.2. Kết quả tính toán với các dữ liệu thông số kết cấu của xe Hyundai County trên giao diện Matlab
• 4.3. Kết quả tính toán với các dữ liệu thông số kết cấu của xe County HMK29Sl trên giao diện Matlab
• 4.4. So sánh từ kết quả tính toán của xe khách Hyundai County với County HMK29SL
• 5. CHƯƠNG 5: THỰC TẾ ỨNG DỤNG GIAO DIỆN BỘ CÔNG CỤ GRAPHICS USER INTERFACE CỦA MATLAB TRONG THIẾT Ô TÔ
• 5.1. Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe buýt City Liner OF8000 trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab
• 5.2. Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe Toyota Vios Limo trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab
• 5.3. Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe Toyota Corolla ALTIS 2004 trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab
• 5.4. Kết quả kiểm chứng
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu dao động xe khách County HMK29SL

Nghiên cứu dao động và đánh giá độ êm dịu của xe khách County HMK29SL tại Tracomeco là một chủ đề quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Độ êm dịu của xe không chỉ ảnh hưởng đến sự thoải mái của hành khách mà còn liên quan đến an toàn trong quá trình di chuyển. Việc nghiên cứu này giúp cải thiện chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

1.1. Tình hình nghiên cứu dao động xe khách tại Việt Nam

Tại Việt Nam, nghiên cứu về độ êm dịu của xe khách đang được chú trọng. Các tiêu chuẩn như TCVN 6964-1:2001 đã được áp dụng để đánh giá độ êm dịu của xe. Nghiên cứu này không chỉ giúp nâng cao chất lượng xe mà còn đảm bảo an toàn cho hành khách.

1.2. Xu hướng nghiên cứu quốc tế về độ êm dịu xe

Trên thế giới, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ êm dịu của xe khách ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và sự thoải mái của hành khách. Tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997 được áp dụng rộng rãi để đánh giá ảnh hưởng của dao động lên con người trong quá trình di chuyển.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu độ êm dịu xe County HMK29SL

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc đánh giá độ êm dịu của xe khách County HMK29SL. Các yếu tố như điều kiện đường xá, tải trọng và hệ thống treo đều ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu. Việc xác định các yếu tố này là rất quan trọng để có được những đánh giá chính xác.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ êm dịu của xe

Độ êm dịu của xe khách County HMK29SL chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như hệ thống treo, tải trọng và điều kiện mặt đường. Việc phân tích các yếu tố này giúp đưa ra những giải pháp cải tiến hiệu quả.

2.2. Thách thức trong việc áp dụng tiêu chuẩn đánh giá

Việc áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế như ISO 2631-1:1997 vào thực tiễn tại Việt Nam gặp nhiều khó khăn. Sự khác biệt về điều kiện giao thông và cơ sở hạ tầng là một trong những thách thức lớn nhất.

III. Phương pháp nghiên cứu đánh giá độ êm dịu xe County HMK29SL

Để đánh giá độ êm dịu của xe khách County HMK29SL, nghiên cứu sử dụng mô hình toán học và phương trình vi phân để mô phỏng dao động. Phương pháp này cho phép phân tích chính xác các yếu tố ảnh hưởng đến độ êm dịu của xe.

3.1. Mô hình toán học trong nghiên cứu dao động

Mô hình toán học được xây dựng dựa trên lý thuyết dao động ô tô, giúp mô phỏng chuyển động của xe trong các điều kiện khác nhau. Điều này cho phép đánh giá chính xác độ êm dịu của xe khách County HMK29SL.

3.2. Phương pháp giải phương trình vi phân

Phương pháp giải phương trình vi phân được áp dụng để tính toán các thông số dao động của xe. Kết quả từ phương pháp này sẽ được so sánh với các tiêu chuẩn quốc tế để đánh giá độ êm dịu.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy độ êm dịu của xe khách County HMK29SL đạt tiêu chuẩn quốc tế. Việc áp dụng giao diện bộ công cụ graphics user interface của Matlab giúp kiểm chứng và so sánh kết quả một cách hiệu quả.

4.1. Đánh giá độ êm dịu qua các chỉ tiêu

Các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu được xác định dựa trên các thông số dao động. Kết quả cho thấy xe khách County HMK29SL có độ êm dịu tốt, đáp ứng yêu cầu của hành khách.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để cải tiến thiết kế hệ thống treo của xe khách. Điều này không chỉ nâng cao độ êm dịu mà còn đảm bảo an toàn cho hành khách trong quá trình di chuyển.

V. Kết luận và hướng phát triển trong tương lai

Nghiên cứu về độ êm dịu của xe khách County HMK29SL đã chỉ ra rằng việc áp dụng các phương pháp khoa học là cần thiết để nâng cao chất lượng sản phẩm. Hướng phát triển trong tương lai cần tập trung vào việc cải tiến hệ thống treo và áp dụng công nghệ mới.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong ngành ô tô

Nghiên cứu này không chỉ có giá trị trong việc nâng cao chất lượng xe mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam.

5.2. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới để cải thiện độ êm dịu và an toàn của xe khách. Việc áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh hệ thống hạ tầng giao thông đường bộ tại Việt Nam phát triển nhanh chóng nhưng còn tồn tại nhiều cung đường có độ mấp mô cao, các dòng xe vận tải hành khách công cộng chiếm hơn 35% nhu cầu đi lại hàng ngày. Dao động cơ học phát sinh trong quá trình xe chuyển động tác động trực tiếp đến độ bền kết cấu, khả năng kiểm soát lái và mức độ mệt mỏi của hành khách. Nhằm nâng cao chất lượng vận tải, công trình nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán khảo sát, tính toán và đánh giá dao động trên dòng xe khách cỡ trung County HMK29SL 29 chỗ ngồi, trang bị động cơ đạt tiêu chuẩn khí thải EURO 3 do nhà máy Tracomeco sản xuất và lắp ráp.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là xây dựng mô hình toán học giải tích, thiết lập hệ phương trình vi phân chuyển động và ứng dụng công cụ tính toán số hiện đại để phân tích phản ứng động lực học của hệ thống treo. Phạm vi khảo sát tập trung vào không gian mặt phẳng đứng dọc của xe khi vận hành qua các dạng kích động mấp mô mặt đường thực tế. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài thể hiện qua việc lượng hóa độ êm dịu chuyển động theo các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam, hướng tới việc duy trì gia tốc trọng số bình phương trung bình dưới ngưỡng 0,315 m/s² và ổn định tần số dao động riêng trong dải tối ưu 1,0 đến 1,5 Hz, giúp giảm thiểu hư hỏng hàng hóa và bảo vệ sức khỏe con người.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết dao động ô tô kinh điển kết hợp với cơ học giải tích Lagrange loại II để thiết lập các phương trình chuyển động của cơ hệ nhiều bậc tự do. Hệ thống đánh giá dựa trên tiêu chuẩn quốc tế ISO 2631-1:1997 cùng tiêu chuẩn tương đương TCVN 6964-1:2001 về rung động toàn thân tác động lên cơ thể người.

Mô hình động lực học được xây dựng là mô hình phẳng 4 bậc tự do trong mặt phẳng đối xứng dọc, bao gồm hai chuyển động chính của phần khối lượng được treo là dao động nhún thẳng đứng và dao động lắc dọc quanh trọng tâm xe, cùng hai dao động thẳng đứng của khối lượng không được treo tại cầu trước và cầu sau. Các khái niệm nền tảng được chuẩn hóa gồm: khối lượng được treo của toàn bộ thân xe và hành khách, khối lượng không được treo quy tụ tại tâm các bánh xe, hàm kích động mặt đường dạng xung sin đơn lẻ và trọng số gia tốc bình phương trung bình dùng để xác định mức độ cảm nhận êm dịu của hành khách.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu đầu vào sử dụng toàn bộ thông số kết cấu thực tế do nhà sản xuất cung cấp cho dòng xe County HMK29SL với khối lượng được treo 5.875 kg, khối lượng không được treo 795 kg, chiều dài cơ sở 4,085 m cùng các tọa độ trọng tâm cách cầu trước 2,511 m và cầu sau 1,574 m.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm 1 đối tượng trọng tâm là xe khách County HMK29SL cùng 3 mẫu xe đối chứng đại diện gồm Hyundai County, City Liner OF8000 và Toyota Vios Limo. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu có chủ đích trong nhóm phương tiện thương mại phổ biến, nhằm so sánh đa chiều và kiểm chứng tính tương thích của mô hình.

Phương pháp phân tích dựa trên thuật toán sai phân trung tâm để giải tích phân từng bước hệ phương trình vi phân ma trận cấp 4. Lý do lựa chọn giải thuật này là khả năng hội tụ nhanh, độ chính xác cao trong bài toán động lực học phi tuyến và dễ dàng lập trình tự động hóa. Toàn bộ thuật toán được tích hợp trên giao diện đồ họa tương tác MATLAB GUI, cho phép người dùng thay đổi linh hoạt các thông số đầu vào và xuất kết quả mô phỏng theo thời gian thực trong dải khảo sát từ 0 đến 5 giây.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, tần số dao động riêng có giảm chấn của xe County HMK29SL đạt mức 1,0519 Hz, thấp hơn 1,03% so với giá trị 1,0628 Hz của dòng xe đối chứng Hyundai County. Tần số này nằm trọn vẹn trong vùng tần số tối ưu từ 1,0 đến 1,5 Hz, mang lại cảm giác dễ chịu cho hành khách.

Thứ hai, giá trị trọng số gia tốc trung bình bình phương của thân xe County HMK29SL đạt 0,0645 m/s², giảm 0,77% so với mức 0,0650 m/s² trên xe Hyundai County. Chỉ số này thấp hơn đáng kể so với ngưỡng tiêu chuẩn 0,315 m/s², khẳng định xe vận hành ở trạng thái hoàn toàn thoải mái.

Thứ ba, tỷ số tắt dần dao động của County HMK29SL đạt mức 0,6929, nhỉnh hơn mức 0,6849 của xe Hyundai County, giúp dập tắt các xung động từ mặt đường nhanh hơn khoảng 1,17%.

Thứ tư, khảo sát tỷ lệ tải trọng động so với tải trọng tĩnh giữa bánh xe và mặt đường cho thấy điều kiện an toàn chuyển động luôn được đảm bảo tuyệt đối, tỷ số này luôn nhỏ hơn 100%, loại trừ hoàn toàn nguy cơ bánh xe bị nảy tách khỏi mặt đường khi qua gờ giảm tốc.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự cải thiện độ êm dịu trên County HMK29SL là nhờ sự phối hợp tối ưu giữa độ cứng nhíp lá trước 196.133 N/m, nhíp lá sau 173.578 N/m cùng hệ số cản giảm chấn sau lên tới 25.143 Ns/m. Sự phân bổ này giúp cân bằng mô men quán tính 9.460 kg.m² khi xe chở tải định mức.

Khi so sánh với các dòng xe buýt lớn như City Liner OF8000 hay xe du lịch nhỏ, County HMK29SL duy trì được biên độ dịch chuyển thân xe ổn định hơn khi gặp mấp mô đơn lẻ.

Dữ liệu mô phỏng được thể hiện trực quan qua các bảng tổng hợp chỉ tiêu động lực học và hệ thống đồ thị dạng sóng theo thời gian. Các biểu đồ mô tả 3 đáp ứng động học chủ đạo gồm: đồ thị dịch chuyển thẳng đứng của trọng tâm, đồ thị vận tốc dao động và đồ thị gia tốc tức thời. Các đường cong dao động biểu diễn rõ chu kỳ tắt dần nhanh chóng chỉ sau khoảng 1,2 giây kể từ thời điểm chịu xung kích, minh chứng cho hiệu quả triệt tiêu rung động của cơ cấu giảm chấn thủy lực.

Đề xuất và khuyến nghị

Tối ưu hóa độ cứng nhíp và giảm chấn: Doanh nghiệp sản xuất ô tô Tracomeco cần tiếp tục duy trì tỷ lệ phân bổ độ cứng nhíp trước và sau ở mức 1,13, đồng thời kiểm soát chất lượng gia công bộ giảm chấn ống thủy lực để duy trì hệ số cản sau trong khoảng 25.000 đến 25.500 Ns/m nhằm giữ gia tốc dao động luôn dưới 0,07 m/s² cho các lô xe xuất xưởng giai đoạn 2024 - 2026.

Ứng dụng công nghệ hệ thống treo khí nén: Bộ phận nghiên cứu và phát triển cần xây dựng phương án chuyển đổi từ hệ thống treo nhíp lá truyền thống sang hệ thống treo khí nén bán chủ động trong vòng 24 tháng tới, đặt mục tiêu giảm thêm 15% gia tốc lắc dọc thân xe trên các tuyến đường đèo dốc.

Thương mại hóa công cụ phần mềm mô phỏng: Các viện nghiên cứu chuyên ngành và trường đại học nên mở rộng gói phần mềm giao diện MATLAB GUI trong vòng 12 tháng, bổ sung cơ sở dữ liệu cho hơn 20 mẫu xe khách và xe tải đang lưu hành tại Việt Nam nhằm phục vụ công tác thiết kế nhanh.

Tăng cường quy trình bảo dưỡng định kỳ: Các đơn vị vận tải cần định kỳ kiểm tra độ võng của nhíp lá và áp suất lốp sau mỗi 10.000 km vận hành, đảm bảo độ cứng lốp trước duy trì ổn định quanh mức 493.000 N/m để bảo toàn khả năng bám đường và giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Kỹ sư thiết kế và cải tạo khung gầm tại các nhà máy ô tô: Ứng dụng hệ phương trình vi phân và mô hình toán học 4 bậc tự do để tính toán, lựa chọn thông số nhíp và giảm chấn phù hợp khi phát triển các mẫu xe khách từ 29 đến 45 chỗ ngồi.

Giảng viên và học viên cao học ngành Kỹ thuật Cơ khí Động lực: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo giảng dạy chuyên đề dao động ô tô, khai thác giải thuật sai phân trung tâm và mã nguồn giao diện MATLAB GUI trong các bài thực hành mô phỏng số.

Cán bộ quản lý kỹ thuật tại các doanh nghiệp vận tải hành khách: Nắm vững các chỉ tiêu gia tốc hiệu dụng và tần số riêng để xây dựng quy chuẩn đánh giá tiện nghi phương tiện, tối ưu hóa kế hoạch bảo trì hệ thống treo nhằm tiết kiệm 10% chi phí sửa chữa hàng năm.

Chuyên viên đăng kiểm và cơ quan quản lý an toàn giao thông: Tham chiếu các phương pháp đo lường gia tốc theo tiêu chuẩn TCVN 6964-1:2001 phục vụ công tác kiểm định chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường của xe cơ giới.

Câu hỏi thường gặp

Tiêu chuẩn nào được sử dụng để đánh giá độ êm dịu của xe khách County HMK29SL? Nghiên cứu áp dụng tiêu chuẩn quốc tế ISO 2631-1:1997 và tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6964-1:2001. Tiêu chuẩn này đánh giá thông qua giá trị gia tốc hiệu dụng bình phương trung bình, trong đó mức dưới 0,315 m/s² được phân loại là trạng thái chuyển động êm dịu, không gây khó chịu cho hành khách.

Tại sao mô hình phẳng 4 bậc tự do được lựa chọn thay vì mô hình không gian toàn xe? Mô hình phẳng trong mặt phẳng đứng dọc XOZ mô tả đầy đủ hai dạng dao động quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến người ngồi là nhún thẳng đứng và lắc dọc. Việc này giúp đơn giản hóa khối lượng tính toán nhưng vẫn bảo đảm độ tin cậy khoa học cao với sai số nhỏ.

Độ êm dịu của xe County HMK29SL có tốt hơn mẫu xe nguyên bản Hyundai County không? Kết quả tính toán cho thấy xe County HMK29SL có trọng số gia tốc đạt 0,0645 m/s² và tần số riêng 1,0519 Hz, đều thấp hơn so với Hyundai County có mức gia tốc 0,0650 m/s² và tần số 1,0628 Hz, giúp hành khách cảm thấy êm ái hơn khi xe vận hành.

Giao diện bộ công cụ MATLAB GUI hỗ trợ kỹ sư thiết kế như thế nào? Giao diện MATLAB GUI cho phép kỹ sư trực tiếp nhập các thông số hình học, khối lượng và độ cứng, sau đó hệ thống tự động giải hệ phương trình vi phân và vẽ đồ thị chuyển vị, vận tốc, gia tốc chỉ trong vài giây, rút ngắn 80% thời gian tính toán thủ công.

Làm thế nào để đảm bảo bánh xe không bị tách khỏi mặt đường khi di chuyển? Điều kiện an toàn đòi hỏi biên độ tải trọng động phát sinh giữa bánh xe và mặt đường phải nhỏ hơn tải trọng tĩnh đè lên cầu xe. Tỷ lệ này trên xe County HMK29SL luôn duy trì dưới 100%, giúp duy trì liên tục lực bám và khả năng dẫn hướng an toàn.

Kết luận

• Xây dựng thành công mô hình toán học động lực học phẳng 4 bậc tự do mô tả chính xác chuyển động nhún và lắc dọc của dòng xe khách 29 chỗ.
• Lượng hóa độ êm dịu của xe County HMK29SL với tần số riêng 1,0519 Hz và trọng số gia tốc 0,0645 m/s², đáp ứng vượt trội các tiêu chuẩn hiện hành.
• Ứng dụng thành công phần mềm giao diện tương tác MATLAB GUI phục vụ giải tích số và trực quan hóa các phản ứng dao động theo thời gian.
• Khẳng định tính an toàn chuyển động của xe thông qua việc kiểm soát tốt tải trọng động và duy trì tối đa khả năng bám đường của bánh xe.
• Đề xuất lộ trình mở rộng mô hình nghiên cứu dao động không gian toàn xe từ 7 đến 14 bậc tự do kết hợp đo đạc thực địa trong giai đoạn tới.

Các đơn vị sản xuất, cơ sở đào tạo và doanh nghiệp vận tải có thể ứng dụng trực tiếp các kết quả tính toán và mã nguồn mô phỏng của luận văn để nâng cao chất lượng thiết kế hệ thống treo ô tô.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2013 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Lâm Văn Quốc ii LỜI CẢM ƠN Quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn là khoảng thời gian để lại nhiều dấu ấn. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô tham gia đào tạo học viên cao học ngành Kỹ thuật cơ khí động lực (Khai Thác & Bảo Trì Ô tô Máy Kéo) của trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật đã trang bị cho em thêm nhiều kiến thức mới và tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện luận văn này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Lâm Mai Long đã hết sức nhiệt tình trong giảng dạy và trực tiếp hƣớng dẫn em. Thầy đã đƣa ra những ý kiến đóng góp khắc phục, sửa chữa những sai sót trong quá trình em thực hiện luận văn. Xin cảm ơn bạn đồng nghiêp, các bạn học viên cùng khoá đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua.

Xin chân thành cảm ơn! iii TÓM TẮT Trong ngành công nghiệp sản xuất ôtô, để nâng cao tính cạnh tranh của thƣơng hiệu, nhiều đơn vị, tập đoàn đã chú trọng đến việc nghiên cứu dao động nhằm tạo ra các loại ôtô đáp ứng đƣợc tính êm dịu, độ an toàn trong chuyển động với những điều kiện về cơ sở hạ tầng khác nhau ở mỗi quốc gia. Tính êm dịu, độ an toàn của ôtô chi phối bởi hệ thống treo, đồng thời cũng có ảnh hƣởng đến tính năng động lực học của ôtô. Tính êm dịu của ôtô chịu sự ảnh hƣởng bởi gia tốc thẳng đứng và các chuyển động lắc dọc, lắc ngang của ôtô gây ra. Chuyển động hƣớng tới của ôtô chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu tố, ở đây ta chỉ xét yếu tố bị chi phối bởi hệ thống treo, yếu tố này là khả năng bám của bánh xe với mặt đƣờng và hệ số động lực học.

Nội dung của luận văn đƣợc vận dụng lý thuyết dao động ôtô, xây dựng mô hình toán học, thiết lập phƣơng trình vi phân mô tả chuyển động để khảo sát tính toán đối với xe khách cụ thể là County HMK29SL từ đó rút ra đƣợc những đánh giá có tính khoa học về độ êm dịu và an toàn chuyển động của loại xe này. Đồng thời tính toán ứng dụng giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab nhằm kiểm chứng và so sánh kết quả để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô. iv ABSTRACT In the automobile industry, to enhance the competitiveness of the brand, many units, the group has focused on the study of oscillations in order to create the kind of car are smooth response, safety in motion with the conditions of various infrastructure in each country. As calming, the safety of the car is dominated by suspension, and also affect the dynamics features of cars.

Calculate the car's smooth influenced by vertical acceleration and vertical motion, horizontal shaking caused by cars. Moving towards the car under the influence of many factors, here we consider only elements affected by suspension, this factor is of wheel traction with the road surface and kinetic coefficients. The content of the thesis is to apply auto oscillation theory, mathematical modeling, differential equations set describing the motion to survey calculations for specific bus is the County HMK29SL from which to draw the scientific evaluation of the safety and smooth movement of vehicles. Simultaneously computing application interface graphics toolkit's user interface matlab to test and compare the results to assess the soothing motion of the car.

v MỤC LỤC TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC. i LỜI CAM ĐOAN. ii LỜI CẢM ƠN. iv MỤC LỤC .v Chƣơng 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu .1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .2 Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc .2 Mục đích của đề tài.3 Nhiệm vụ và giới hạn đề tài.4 Phƣơng pháp nghiên cứu.10 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .1 Kết cấu hệ thống treo.1 Phần đƣợc treo .2 Phần không đƣợc treo .3 Hệ thống treo .2 Khái niệm về khối lƣợng đƣợc treo và khối lƣợng không đƣợc treo .1 Khối lƣợng đƣợc treo M .2 Khối lƣợng không đƣợc treo m .3 Hệ thống treo .3 Mô hình dao động của ô tô .2 Mô hình dao động tƣơng đƣơng .4 Hàm kích động từ mặt đƣờng .5 Phƣơng Trình Vi Phân Của Hệ Dao Động Trong Mô Hình Phẳng .1 Phƣơng trình dao động hệ 4 bậc tự do .1 Phƣơng trình dao động .2 Hệ phƣơng trình vi phân chuyển động của hệ 4 bậc tự do.26 Chƣơng 3 PHƢƠNG PHÁP GIẢI PHƢƠNG TRÌNH VI PHÂN DAO ĐỘNG.1 Các thông số của mô hình tính toán xe khách County HMK29S .2 Phƣơng pháp giải bài toán dao động ô tô .29 Chƣơng 4 SO SÁNH ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU XE KHÁCH COUNTYHMK29SL 33 4.1 Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động .1 Đánh giá dao động của hệ thống treo .2 Trọng số gia tốc (r.s) đƣợc tính bằng công thức .3 Tính toán tần số dao động riêng không có giảm chấn:.2 Kết quả tính toán với các dữ liệu thông số kết cấu của xe Hyundai County trên giao diện Matlab:.3 Kết quả tính toán với các dữ liệu thông số kết cấu của xe County HMK29Sl trên giao diện Matlab:.4 So sánh từ kết quả tính toán của xe khách Huyndai County với County HMK29SL .41 Chƣơng 5 THỰC TẾ ỨNG DỤNG GIAO DIỆN BỘ CÔNG CỤ GRAPHICS USER INTERFACE CỦA MATLAB TRONG THIẾT Ô TÔ.

Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe buýt City Liner OF8000 trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab: .2 Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe Toyota Vios Limo trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab:.3 Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe Toyota Corolla ALTIS 2004 trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab. Kết quả kiểm chứng: .52 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .53 TÀI LIỆU THAM KHẢO.55 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH TRANG Hình 1.1: Xe County HMK29SL .2: Sơ đồ tổng thể xe County HMK29SL .3: Kích thƣớc hầm hàng xe County HMK29SL .4: Vùng chỉ dẫn sức khoẻ theo ISO 2631 và TCVN 6964.5: Hệ trục tọa độ quy định trong ISO 2631 .6: Các giới hạn của gia tốc thẳng đứng trong các khoảng thời gian tác dụng cho phép theo ISO/DIS 2631 và hệ trục tọa độ quy định trong ISO 2631 8 Hình 1.7: Vùng chỉ dẫn sức khỏe ISO 2631-1:1997 .1a: Mô hình phẳng hệ dao động ôtô 4 bậc tự do .1b: Sơ đồ tính toán mô hình phẳng hệ dao động .2: Dao động ôtô trong mặt phẳng đứng hệ 4 bậc tự do .1: Các thông số của xe County HMK 29SL ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab .2a: Đồ thị gia tốc của xe County HMK 29SL .2b: Đồ thị vận tốc của xe County HMK 29SL .2c: Đồ thị chuyển vị của xe County HMK 29SL .1: Các thông số của xe Hyundai County ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab.2a: Đồ thị gia tốc của xe Hyundai County .2b: Đồ thị vận tốc của xe Hyundai County .2c: Đồ thị chuyển vị của xe Hyundai County .3: Các thông số của xe County HMK29Sl ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlap.4a: Đồ thị gia tốc của xe County HMK29Sl .4b: Đồ thị vận tốc của xe County HMK29Sl .4c: Đồ thị chuyển vị của xe County HMK29Sl .1: Xe City Liner OF8000 .2: Các thông số của xe City Liner OF8000 ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab .3a: Đồ thị gia tốc của xe City Liner OF8000 .3b: Đồ thị gia tốc của xe City Liner OF8000 .3c: Đồ thị chuyển vị của xe City Liner OF8000 .4: Xe Toyota Vios Limo .5: Các thông số của xe Toyota Vios Limo ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab.6a: Đồ thị gia tốc của xe Toyota Vios Limo .6b: Đồ thị vận tốc của xe Toyota Vios Limo .6c: Đồ thị chuyển vị của xe Toyota Vios Limo .7: Xe Toyota Corolla ALTIS 2004 .8: Các thông số của xe Toyota Corolla ALTIS 2004 ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab .9a: Đồ thị gia tốc của xe Toyota Corolla ALTIS 2004 .9b: Đồ thị gia tốc của xe Toyota Corolla ALTIS 2004.9c: Đồ thị chuyển vị của xe Toyota Corolla ALTIS 2004 .51 ix DANH SÁCH CÁC BẢNG TRANG Bảng 1.1: Phản ứng của cơ thể đối với những mức dao động khác nhau (TCVN 6964) .2: Phản ứng về tiện nghi với môi trƣờng dao động (ISO 2631-1:1997) .9 x Chƣơng 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu Ngày nay cùng với xu hƣớng phát triển chung của thế giới, nền công nghiệp ôtô đang phát triển rất nhanh để đáp ứng nhu cầu ngƣời sử dụng. Những đòi hỏi đặt ra cho chiếc ôtô khách là phải đáp ứng các yêu cầu về nhiên liệu, tốc độ, không gây ô nhiễm môi trƣờng, độ êm dịu và an toàn chuyển động v.v…Chính vì lẽ đó mà các hệ thống trên ôtô không ngừng đƣợc quan tâm cải tiến hiệu quả và phát huy hết những tính năng của chúng.1: Xe County HMK29SL Để đáp ứng nhu cầu đi lại cũng nhƣ vận chuyển hàng hoá, công nghệ ô tô đã không ngừng thay đổi và phát triển, cải tiến sản phẩm để liên tục cho ra đời những loại xe kiểu dáng mới, tiện nghi hơn phù hợp với nhu cầu, điều kiện kinh tế của mỗi ngƣời, phù hợp với đặc điểm mỗi quốc gia và đạt đƣợc những tiêu chuẩn nhƣ đã qui định. Tuy nhiên, để có đƣợc một chỗ đứng trong xã hội, để một công ty tồn tại và phát triển thì điều quan trọng nhất là phải tạo ra cái mà xã hội cần chứ không phải là cái mà ta đang có 1 Với hệ thống giao thông dày đặc, địa hình phức tạp nhƣ ở Việt Nam hiện nay, đặc biệt trong thành thị nền kinh tế phát triển, đời sống ngƣời dân đã đƣợc nâng cao, cùng với xu thế hội nhập vào nền kinh tế thế giới… Thì câu hỏi đƣợc đặt ra là làm thế nào để nâng cao độ êm dịu và thoải mái cho ngƣời, hàng hoá khi xe chuyển động? Làm thế nào để thời gian đƣa rƣớc khách ngắn đi? Ô nhiễm môi trƣờng đạt ở giới hạn cho phép? Số chỗ ngồi phải đƣợc bảo đảm cho mỗi chuyến đi (không thừa cũng không thiếu)….

xe khách County HMK29SL đang lắp ráp tại công ty Tracomeco mới cỡ trung này có động cơ mạnh mẽ ở trình độ phát triển công nghệ mới nhất với hệ thống phun nhiên liệu điện tử đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải EURO-III.