Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu đặc tính khí động học vỏ xe bằng phần mềm solidworks flow simulation ngành công nghệ kỹ thuật ôtô

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu tốt nghiệp nghiên cứu đặc tính khí động học vỏ xe bằng phần mềm solidworks flow simulation ngành, vận dụng lý thuyết vào thực tế, đề xuất giải pháp

Trường đại học

Trường Đại Học Lâm Nghiệp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2020

58
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về tình hình phát triển ngành ô tô hiện nay

1.1.1. Tình hình trên thế giới

1.1.2. Tình hình phát triển tại Việt Nam

1.2. Tình hình nghiên cứu khí động học ô tô

1.2.1. Tình hình nghiên cứu khí động học ô tô hiện nay

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu khí động học vỏ xe bằng SolidWorks

Nghiên cứu khí động học vỏ xe là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Việc tối ưu hóa thiết kế vỏ xe không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn giảm tiêu thụ nhiên liệu. Phần mềm SolidWorks, với tính năng mô phỏng dòng chảy khí, đã trở thành công cụ hữu ích cho các kỹ sư trong việc phân tích và tối ưu hóa khí động học. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình nghiên cứu khí động học vỏ xe và ứng dụng của SolidWorks trong lĩnh vực này.

1.1. Ứng dụng SolidWorks trong mô phỏng khí động học

SolidWorks cung cấp các công cụ mạnh mẽ cho việc mô phỏng khí động học. Phần mềm này cho phép người dùng xây dựng mô hình 3D và thực hiện phân tích dòng chảy không khí xung quanh vỏ xe. Các mô hình khí động học có thể được tạo ra dễ dàng, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí so với các phương pháp thử nghiệm thực tế.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu khí động học vỏ xe

Nghiên cứu khí động học vỏ xe không chỉ giúp cải thiện hiệu suất vận hành mà còn giảm thiểu tác động môi trường. Việc tối ưu hóa thiết kế vỏ xe có thể dẫn đến việc giảm lực cản, từ đó giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và tăng cường an toàn cho người lái.

II. Thách thức trong nghiên cứu khí động học vỏ xe ô tô

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong nghiên cứu khí động học, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Các yếu tố như hình dạng vỏ xe, vật liệu sử dụng và điều kiện môi trường đều ảnh hưởng đến kết quả mô phỏng. Việc xác định các thông số đầu vào chính xác là rất quan trọng để đạt được kết quả mô phỏng đáng tin cậy.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến khí động học vỏ xe

Hình dạng vỏ xe, góc nghiêng của kính chắn gió và các chi tiết thiết kế khác đều có thể ảnh hưởng đến lực cản khí động. Việc nghiên cứu và phân tích các yếu tố này là cần thiết để tối ưu hóa thiết kế.

2.2. Giới hạn của mô phỏng khí động học

Mô phỏng khí động học bằng SolidWorks có thể gặp phải một số giới hạn, như độ chính xác của các giả thiết và điều kiện biên. Việc hiểu rõ các giới hạn này sẽ giúp các kỹ sư đưa ra các giải pháp hợp lý hơn trong thiết kế.

III. Phương pháp nghiên cứu khí động học vỏ xe bằng SolidWorks

Phương pháp nghiên cứu khí động học vỏ xe bằng SolidWorks bao gồm nhiều bước từ xây dựng mô hình 3D đến phân tích kết quả mô phỏng. Các bước này cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của nghiên cứu.

3.1. Xây dựng mô hình 3D vỏ xe

Bước đầu tiên trong nghiên cứu là xây dựng mô hình 3D của vỏ xe. Việc này bao gồm việc sử dụng các công cụ thiết kế trong SolidWorks để tạo ra hình dạng chính xác của xe, từ đó phục vụ cho quá trình mô phỏng.

3.2. Thiết lập điều kiện mô phỏng

Sau khi xây dựng mô hình, các điều kiện mô phỏng cần được thiết lập. Điều này bao gồm việc xác định tốc độ dòng chảy, áp suất và các thông số khác để đảm bảo mô phỏng phản ánh đúng thực tế.

IV. Kết quả nghiên cứu khí động học vỏ xe ô tô

Kết quả nghiên cứu khí động học vỏ xe bằng SolidWorks cho thấy sự cải thiện rõ rệt về hiệu suất. Các thông số như hệ số cản Cd và lực cản đã được tối ưu hóa, giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu và nâng cao hiệu suất vận hành của xe.

4.1. Phân tích kết quả mô phỏng

Kết quả mô phỏng cho thấy sự thay đổi trong thiết kế vỏ xe có thể dẫn đến sự giảm đáng kể trong lực cản. Việc phân tích các kết quả này giúp các kỹ sư đưa ra các quyết định thiết kế hợp lý hơn.

4.2. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu khí động học vỏ xe không chỉ có giá trị trong lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp ô tô. Các nhà sản xuất có thể áp dụng các kết quả nghiên cứu để cải thiện thiết kế sản phẩm của mình.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu khí động học

Nghiên cứu khí động học vỏ xe bằng SolidWorks đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp ô tô. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ mô phỏng, tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến đáng kể trong thiết kế và sản xuất ô tô.

5.1. Tương lai của nghiên cứu khí động học

Với sự phát triển của công nghệ, nghiên cứu khí động học sẽ ngày càng trở nên quan trọng. Các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy có thể được áp dụng để tối ưu hóa thiết kế vỏ xe một cách hiệu quả hơn.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các mô hình mô phỏng chính xác hơn và áp dụng các công nghệ mới để cải thiện hiệu suất khí động học của vỏ xe.

16/08/2025
Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu đặc tính khí động học vỏ xe bằng phần mềm solidworks flow simulation ngành công nghệ kỹ thuật ôtô

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về tình hình phát triển ngành ô tô hiện nay 1. Tình hình trên thế giới Chiếc ô tô chạy bằng động cơ xăng đầu tiên trên thế giới được chế tạo bởi Carl Benz, một kỹ sư người Đức và là người tiên phong trong ngành ô tô, vào năm 1885 tại thành phố Mannheim, Đức. Ông được cấp bằng sáng chế ngày 20 tháng 1 năm 1886 và trở thành nhà sản xuất ô tô đầu tiên vào năm 1888 ngay sau khi vợ ông, bà Bertha Benz, thực hiện thành công chuyến đi xa đầu tiên (từ Mannheim đến Pforzheim và trở về) vào tháng 8 cùng năm.

Thật vậy, chuyến đi của bà đã chứng minh với mọi người rằng chiếc xe không dùng sức ngựa kéo đó hoàn toàn phù hợp để sử dụng như phương tiện đi lại hàng ngày. Từ năm 2008, Bertha Benz Memorial Route, một đại lộ được đặt theo tên bà để ghi nhớ sự kiện này [1]. Chiếc xe hơi sản xuất công nghiệp đầu tiên năm 1894 bởi Carl Benz [1] Không lâu sau, ô tô đã dành được sự quan tâm của biết bao nhiêu nhà khoa học, bác học vĩ đại. Họ miệt mài nghiên cứu ngày đêm để không ngừng cải tiến nó về cả hình thức lẫn chất lượng: từ những chiếc xe thuở ban đầu thô sơ, kồng kềnh và xấu xí ngày càng trở nên nhỏ nhẹ hơn và sang trọng hơn.

Không lâu sau ô tô trở nên phổ biến, với những ưu điểm nổi trội về tốc độ di chuyển 2 cao, cơ động, không tốn sức và vô số những tiện ích khác, ô tô đã trở thành phương tiện hữu ích, không thể thiếu của người dân các nước công nghiệp phát triển và là một sản phẩm công nghiệp có ý nghĩa kinh tế quan trọng ở tất cả các quốc gia trên thế giới. Thời điểm đánh dấu ô tô bắt đầu được chú ý đưa vào sản xuất hàng loạt thành phương tiện di chuyển là năm 1892 tại Chicago. Ở đây người ta chứng kiến một chiếc xe ôtô có 4 bánh, hệ thống đánh lửa bằng điên, bộ bơm dầu tự động, đạt vận tốc khoảng 20 km/h. Tuy Đức là đất nước đầu tiên đưa ô tô vào sản xuất hàng loạt nhưng Mỹ mới là nơi chứng kiến công nghiệp xe hơi lên ngôi.

Trong bối cảnh ngành còn sơ khai, người dẫn đất nước cờ hoa chỉ hào hứng vào những chiếc xe hơi xa hoa, đắt tiền mang thương hiệu Cadillac, Pascal thì xuất hiện một nhân vật đi ngược xu hướng, đó là Henry Ford. Người sau này trở thành nhân vật tên tuổi nhất nền công nghiệp xe hơi Mỹ. Ford đã sử dụng dây chuyền lắp ráp di động và phân chia công việc từng phần cho các công nhận, từ đó tạo ra rất nhiều xe hơi giá rẻ chỉ 1. Ông trở nên nổi tiếng và giàu có nhanh chóng.

Các hãng khác lợi dụng xu hướng mà Ford tạo ra để phát triển thị trường. Cuối cùng Mỹ tạo dựng 3 hãng lớn nhất là Ford, General Motor và Chrysler. Cùng với châu Âu và châu Mỹ, tại châu Á cũng có một đất nước nổi lên là Nhật Bản. Chiếc xe đầu tiên của Nhật Bản có tên Takkuri, do Uchiyama Komanosuke, kỹ sư ô tô đầu tiên của xứ mặt trời mọc sản xuất vào năm 1907.

Tuy nhiên, số lượng ít, giá thành cao khiến xe Nhật không thể cạnh tranh được với xe nhập từ Mỹ. Chính vì thế, theo lịch sử ngành công nghiệp ô tô thế giới, năm đầu tiên của thế kỷ 20-năm 1901, trên toàn thế giới đã có 621 nhà máy sản xuất ô tô xe máy, trong đó 112 ở Vương quốc Anh, 11 ở Italy, 35 ở Đức, 167 ở Pháp, 215 ở Mỹ và 11 nước khác. Tuy nhiên, mốc thời gian đánh dấu sự ra đời chính thức của ngành công nghiệp ô tô phải kể đến năm 1910 khi ông Henry Ford-Người sáng lập ra tập đoàn Ford Motor nổi tiếng, bắt đầu tổ chức sản xuất ô tô hàng loạt trên qui mô lớn. Doanh số 10 thương hiệu bán nhiều xe nhất thế giới năm 2019 [3] Gần đây, sau nhiều năm tăng trưởng, các nhà sản xuất ô tô trên toàn cầu đang phải đối mặt với những thách thức mới, bắt đầu với dấu hiệu chững lại của thị trường này trong năm 2019.

Cuộc chiến thương mại giữa Mỹ và Trung Quốc đã kéo lùi tăng trưởng kinh tế toàn cầu năm nay, và như một hệ quả tất yếu của sự giảm tốc đó, người tiêu dùng trên khắp thế giới tỏ ra ngần ngại hơn với việc rút hầu bao để sắm ôtô mới. Chẳng hạn như từ đầu năm đến nay, nhu cầu ôtô tại Trung Quốc - thị trường xe lớn nhất thế giới - đã giảm 11%, trở thành nhân tố lớn nhất đóng góp vào sự sụt giảm của thị trường xe toàn cầu. Ngoài sự giảm tốc mạnh của kinh tế Trung Quốc do thương chiến với Mỹ, việc Bắc Kinh cắt giảm trợ cấp cho xe chạy điện cũng là lý do quan trọng khiến doanh số thị trường xe nước này trượt dài. Theo số liệu của Hiệp hội Xe hơi Trung Quốc (CPCA), doanh số xe hơi ở nước này trong tháng 10 giảm 6% so với cùng kỳ năm ngoái, 4 còn 1,87 triệu xe.

Đây là tháng giảm doanh số thứ 16 trong vòng 17 tháng của thị trường xe hơi Trung Quốc. Duy chỉ có tháng 6 chứng kiến doanh số tưng do các đại lý giảm mạnh giá bán xe để đẩy hàng tồn kho [4]. Kinh tế Đức - nền kinh tế đầu tàu của khu vực Eurozone - đã mấp mé bờ vực suy thoái. Hôm thứ Ba, hãng xe Đức Audi công bố cắt giảm 7.

Tại Mỹ, các hãng xe lớn như General Motors (GM), Ford và Honda đều đã phải cắt giảm sản lượng xe do thị trường yếu đi. Fitch dự báo toàn thị trường ôtô Mỹ sẽ chứng kiến mức giảm doanh số 2% trong năm nay, còn 16,9 triệu xe. Ngoài sự giảm tốc kinh tế toàn cầu, các yếu tố như mối lo về ô nhiễm môi trường do xe chạy dầu diesel gây ra, và sự phổ biến của dịch vụ chia sẻ xe cũng gây sức ép lên nhu cầu tiêu thụ ôtô. Tình hình phát triển tại Việt Nam Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam là ngành sinh sau đẻ muộn, ra đời sau các nước trong khu vực từ 40-50 năm.

Tuy nhiên, Nhà nước Việt Nam, với mục đích thu hút đầu tư và xây dựng một ngành công nghiệp ô tô để theo kịp các nước trong khu vực, cho nên gần 15 năm qua, kể từ khi ra đời vào năm 1992 đến nay, ngành công nghiệp ô tô của Việt Nam được coi là ngành trọng điểm và là ngành luôn luôn được ưu đãi nhất trong số các ngành công nghiệp. Sự ưu ái rất đặc biệt này thể hiện qua những chính sách thuế quan của Bộ Tài chính, với chính sách thuế ưu đãi về tỷ lệ nội địa hóa, thuế nhập khẩu cho linh kiện lắp ráp và thuế thu nhập doanh nghiệp [5]. Tính đến hết năm 2018, cả nước có 358 doanh nghiệp sản xuất liên quan đến ô tô, trong đó có 50 doanh nghiệp lắp ráp ô tô, 45 doanh nghiệp sản xuất khung gầm, thân xe, thùng xe, 214 doanh nghiệp sản xuất linh kiện, phụ tùng ô tô, v. Có nhiều hãng lớn có hoạt động sản xuất, lắp ráp trong nước (Toyota, Hyundai, Kia, Mazda, Honda, GM, Chevrolet, Ford, Mitsubishi, Nissan, Suzuki, Lsuzu, Mercedes-Benz, Hino) đáp ứng khoảng 70% nhu cầu xe dưới 9 chỗ trong nước [6].

5 Nhu cầu ô tô tại Việt Nam đang tăng mạnh, một khảo sát cho thấy chiều 10/10/2019, Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Việt Nam(VAMA) công bố doanh số bán hàng của các đươn vị thành viên trong thánh 9/2019 đạt 27.767 xe các loại, tăng 29% so với tháng trước. Trong tổng doanh số trên, có 20.916 xe du lịch, tăng 37%, 6.532 xe thương mại. tăng 10%; và 319 xe chuyên dụng, tăng 10% só với tháng trước. Thị trường ô tô Việt đang hình thành cuộc đua của 4 ông lớn.

Ngoài 3 hãng quen thuộc là THACO, Toyota và TC MOTOR, VinFast đang nổi lên như một thế lực mới trên thị trường ô tô Việt Nam. Dẫn đầu về doanh số bán hàng vẫn là tập đoàn THACO - Trường Hải với tổng 53.657 xe được bán ra. THACO cũng dẫn đầu với 31,3 thị phần của VAMA. Tuy có doanh số dẫn đầu nhưng THACO lại đang có doanh số sụt giảm đáng kể so với cùng kỳ năm 2018.

Ở thời điểm này năm trước, THACO bán ra tới 57.906 xe và chiếm tới 40,4% thị phần của VAMA. Mazda hiện vẫn là nhãn hiệu độc lập có doanh số tốt nhất của THACO với 20.160 xe được bán ra. Mazda hiện cũng đang có tỷ lệ tăng trưởng khoảng hơn 7% so với cùng kỳ năm ngoái. Đứng sau Mazda là thương hiệu Hàn Quốc - KIA với 16.496 xe bán ra sau 7 tháng đầu năm 2019.

Nửa đầu 2019 cũng là quãng thời gian TMV liên tiếp điều chỉnh các chính sách sản phẩm cũng như bán hàng của mình. Điều chỉnh đáng chú ý nhất là việc chuyển từ nhập khẩu (CBU) về lắp ráp trong nước (CKD) đối với mẫu SUV 7 chỗ ăn khách nhất Fortuner. Tuy nhiên, sau khi chuyển sang CKD giá bán của Fortuner tăng đôi chút khiến làm giảm sút sức cạnh tranh của mẫu SUV này. Đứng sau THACO vẫn là cái tên quen thuộc Toyota Việt Nam (TMV) khi liên doanh này bán ra tới 44.405 xe trong 7 tháng đầu 2019.

Đáng chú ý, sau 7 tháng đầu năm doanh số của TMV tăng manh tới 28% so với cùng kỳ. Nhiều mẫu xe của Toyota liên tiếp gặt hái thành công trong những tháng vừa qua của năm 2019. Chỉ riêng mẫu sedan Vios đã bán ra tới gần 15.000 xe, Vios cũng đang là mẫu xe bán chạy nhất trên thị trường kể từ đầu 6 năm. Những mẫu xe như Fortuner, Innova hay Camry vẫn liên tục duy trì được vị thế của mình trong phân khúc [7].

Doanh số bán hàng các thương hiệu ô tô năm 2019 [8] VinFast mới bắt đầu giao xe ô tô vào giữa tháng 6/2019, thời điểm khánh thành nhà máy, công ty này cho biết đã có 10.000 đơn đặt hàng ô tô. Công ty TNHH Sản xuất và Kinh doanh VinFast vừa chính thức công bố số liệu bán hàng năm 2019 với 17.214 đơn đặt hàng ô tô và 50.000 đơn đặt hàng xe máy điện. Đây có thể xem là những tín hiệu tích cực của nhà sản xuất ô tô, xe máy của Việt Nam. VinFast cho biết đã sản xuất được hơn 15.300 ô tô với ba dòng sản phẩm Fadil, Lux A2.0 và Lux SA2.118 xe máy điện với các dòng Ludo, Impes và Klara S - phiên bản nâng cấp thay thế cho dòng xe Klara.

Tỉ lệ thực hiện đơn hàng đang đạt khoảng 90% [8].

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ