Luận án về giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc trong quá trình quay vòng

• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí
• Đề tài: Nghiên Cứu Giới Hạn Ổn Định Lật Ngang Của Xe Sơ Mi Rơ Moóc Khi Quay Vòng
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Xu thế phát triển và vấn đề mất ổn định ĐXSMRM
• 1.2. Xu thế phát triển ĐXSMRM
• 1.3. Phân loại mất ổn định ĐXSMRM
• 1.4. Những nghiên cứu liên quan đến luận án
• 1.4.1. Những nghiên cứu trên thế giới về mô hình ĐXSMRM
• 1.4.2. Những nghiên cứu trên thế giới về mất ổn định lật ngang ĐXSMRM
• 1.4.3. Những nghiên cứu trên thế giới về cảnh báo và điều khiển chống lật ngang
• 1.4.4. Những nghiên cứu trong nước
• 1.5. Lựa chọn chỉ tiêu, thông số đánh giá mất ổn định lật ngang ĐXSMRM
• 1.6. Mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu
• 1.6.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.6.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.6.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6.4. Phạm vi nghiên cứu
• 1.7. Nội dung luận án
• 1.8. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC KHÔNG GIAN XÁC ĐỊNH MẤT ỔN ĐỊNH LẬT NGANG ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MOÓC
• 2.1. Mô hình động lực học ĐXSMRM
• 2.2. Phân tích cấu trúc và các giả thiết xây dựng mô hình
• 2.3. Phương trình động lực học các khối lượng được treo
• 2.4. Phương trình động lực học các cầu xe
• 2.5. Phương trình động lực học các bánh xe
• 2.6. Xác định lực tương tác bánh xe-mặt đường
• 2.7. Xác định lực và mô men liên kết của hệ thống treo
• 2.7.1. Các lực liên kết phương thẳng đứng
• 2.7.2. Các lực liên kết theo phương dọc
• 2.7.3. Các lực liên kết theo phương ngang và mô men thanh ổn định
• 2.8. Xác định liên kết tại khớp nối
• 2.9. Xác định các lực cản khí động
• 2.10. Điều kiện đầu của các phương trình vi phân
• 2.11. Cấu trúc mô hình động lực học đoàn xe sơ mi rơ moóc
• 2.12. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT XÁC ĐỊNH MẤT ỔN ĐỊNH LẬT NGANG ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MOÓC KHI QUAY VÒNG
• 3.1. Mô tả điều kiện đầu vào và các chỉ tiêu đánh giá
• 3.1.1. Mô tả điều kiện đầu vào
• 3.1.2. Các chỉ tiêu, thông số được sử dụng để đánh giá
• 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm đến mất ổn định lật ngang ĐXSMRM
• 3.3. Khảo sát ảnh hưởng của vận tốc xe đến mất ổn định lật ngang ĐXSMRM
• 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của góc lái đến mất ổn định lật ngang ĐXSMRM
• 3.5. Đề xuất phương pháp xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang và ngưỡng an toàn của ĐXSMRM khi quay vòng
• 3.5.1. Phương pháp xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang của ĐXSMRM khi quay vòng
• 3.5.2. Phương pháp xác định ngưỡng chuyển động an toàn của ĐXSMRM khi quay vòng
• 3.6. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
• 4.1. Mục đích, đối tượng và các thông số thí nghiệm
• 4.1.1. Mục đích thí nghiệm
• 4.1.2. Đối tượng thí nghiệm
• 4.1.3. Các thông số thí nghiệm
• 4.1.4. Thiết bị thí nghiệm
• 4.1.4.1. Cảm biến 6 bậc tự do MPU 6050
• 4.1.4.2. Cảm biến SHARP Rotary Encoder
• 4.1.4.3. Bộ xử lý tín hiệu
• 4.2. Các phương án thí nghiệm
• 4.2.1. Mô tả thí nghiệm
• 4.2.2. Kết quả thí nghiệm và so sánh với mô phỏng
• 4.2.2.1. Kết quả thí nghiệm
• 4.2.2.2. So sánh kết quả thí nghiệm với kết quả mô phỏng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về xe sơ mi rơ moóc và vấn đề mất ổn định lật ngang

Xe sơ mi rơ moóc (ĐXSMRM) là một trong những phương tiện vận tải phổ biến hiện nay, đặc biệt trong lĩnh vực vận chuyển hàng hóa. Với kích thước lớn và tải trọng nặng, ĐXSMRM thường gặp phải vấn đề mất ổn định lật ngang khi quay vòng. Mất ổn định này không chỉ ảnh hưởng đến an toàn của xe mà còn gây nguy hiểm cho các phương tiện khác trên đường. Theo nghiên cứu, quá trình mất ổn định lật ngang xảy ra khi xe quay vòng với vận tốc cao, đặc biệt là khi chiều cao trọng tâm lớn. Điều này dẫn đến việc xe dễ bị lật, gây ra tai nạn nghiêm trọng. Do đó, việc nghiên cứu và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng lật của ĐXSMRM là rất cần thiết để nâng cao an toàn giao thông.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu về giới hạn ổn định lật ngang của ĐXSMRM không chỉ giúp cải thiện thiết kế xe mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho các hệ thống cảnh báo và điều khiển. Việc xác định các thông số như chiều cao trọng tâm, vận tốc xe và góc lái sẽ giúp người lái có thể nhận biết sớm dấu hiệu mất ổn định và có biện pháp xử lý kịp thời. Hệ thống giao thông hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế, do đó, nghiên cứu này có thể đóng góp vào việc giảm thiểu tai nạn giao thông liên quan đến ĐXSMRM.

II. Phân tích động lực học của xe sơ mi rơ moóc

Mô hình động lực học của ĐXSMRM được xây dựng dựa trên các yếu tố như động lực học hố và các lực tác động lên xe. Các phương trình động lực học được thiết lập để mô tả hành vi của xe khi quay vòng. Việc phân tích cấu trúc và các giả thiết xây dựng mô hình là rất quan trọng để hiểu rõ hơn về các lực liên kết và mô men ổn định. Các lực này bao gồm lực tương tác giữa bánh xe và mặt đường, lực cản khí động và các lực liên kết theo phương dọc, ngang. Từ đó, có thể xác định được các điều kiện cần thiết để duy trì ổn định lật ngang trong quá trình vận hành.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định lật

Các yếu tố như chiều cao trọng tâm, vận tốc xe và góc lái đều có ảnh hưởng lớn đến khả năng lật của ĐXSMRM. Nghiên cứu cho thấy, khi chiều cao trọng tâm tăng, khả năng lật ngang cũng tăng theo. Tương tự, khi vận tốc xe tăng, lực ly tâm tác động lên xe cũng lớn hơn, dẫn đến nguy cơ mất ổn định cao hơn. Việc xác định các ngưỡng an toàn cho các thông số này là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho người lái và các phương tiện khác trên đường.

III. Phương pháp nghiên cứu và thí nghiệm

Để nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang, luận án đã áp dụng phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm. Các thí nghiệm được thực hiện trên mô hình ĐXSMRM với các điều kiện khác nhau để khảo sát ảnh hưởng của các thông số như chiều cao trọng tâm, vận tốc và góc lái. Thiết bị thí nghiệm bao gồm cảm biến 6 bậc tự do và cảm biến quay để thu thập dữ liệu chính xác về hành vi của xe trong quá trình quay vòng. Kết quả thí nghiệm sẽ được so sánh với mô phỏng để đánh giá độ chính xác của mô hình động lực học đã xây dựng.

3.1. Kết quả thí nghiệm và phân tích

Kết quả thí nghiệm cho thấy mối quan hệ giữa các thông số và khả năng lật của ĐXSMRM. Các dữ liệu thu thập được cho phép xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang và ngưỡng an toàn cho xe khi quay vòng. Phân tích kết quả cho thấy rằng việc điều chỉnh các thông số như chiều cao trọng tâm và vận tốc có thể giúp giảm thiểu nguy cơ mất ổn định. Điều này không chỉ có ý nghĩa trong việc thiết kế xe mà còn trong việc đào tạo người lái để nâng cao an toàn giao thông.