Xây dựng mô hình khảo sát dao động của ô tô tải nhỏ 2 45 tấn lắp ráp tại việt nam

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên tác giả luận văn : Trịnh Hồng Sơn Đề tài luận văn: Xây dựng mô hình kh

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- -

TRỊNH HỒNG SƠN

XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA Ô TÔ TẢI NHỎ 2.45 TẤN LẮP RÁP

Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực

Trang 2

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn : Trịnh Hồng Sơn

Đề tài luận văn: Xây dựng mô hình khảo sát dao động của ô tô tải nhỏ 2.45

tấn lắp ráp tại Việt Nam

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực

Mã số SV: CA160433

Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày21/10/2017 với các nội dung sau:

Không phải sửa chữa gì theo biên bản của hội đồng

Ngày 21 tháng 10 năm 2017 Giáo viên hướng dẫn

TS Trịnh Minh Hoàng

Tác giả luận văn

Trịnh Hồng Sơn

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Dao động của ô tô và hệ thống treo trên ô tô 4

1.1.1 Tổng quan về dao động của ô tô 4

1.1.2 Hệ thống treo trên ô tô 5

1.2 Chỉ tiêu đánh giá dao động 6

1.3 Mô hình nghiên cứu dao động 9

1.4 Các hàm kích động 12

1.5 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu đề tài 13

1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu 13

1.5.2 Phương pháp nghiên cứu 13

1.6 Phạm vi nghiên cứu 13

1.7 Nội dung nghiên cứu 14

1.8 Kết luận chương 1 14

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC DAO ĐỘNG XE TẢI 16

2.1 Phương pháp xây dựng mô hình 16

2.2 Phân tích cấu trúc ô tô và các giả thiết 16

Trang 4

2.3.1 Xét trong mặt phẳng dọc ô tô 20

2.3.2 Xét trong mặt phẳng ngang ô tô 21

2.3.3 Nội lực hệ thống treo 22

2.3.4 Xác định phản lực thẳng đứng từ đường tác động lên bánh xe 23

2.3.5 Hệ phương trình vi phân tổng quát 25

2.4 Mô phỏng hàm kích động mặt đường ngẫu nhiên theo Tiêu chuẩn ISO 8608:1995 26

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG XE TẢI BẰNG MATLAB SIMULINK 30

3.1 Khái quát chung về Matlab và Simulink 30

3.1.1 Matlab 30

3.1.2 Simulink 30

3.2 Mô phỏng dao động xe tải 2.45 tấn bằng Matlab Simulink 35

3.2.1 Sơ đồ thuật toán của chương trình mô phỏng Simulink 35

3.2.2 Sơ đồ tổng thể mô hình dao động ô tô 36

3.2.3 Sơ đồ các khối chức năng mô phỏng động lực học dao động ô tô tải 377

CHƯƠNG 4 KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DAO ĐỘNG CỦA XE TẢI 44

4.1 Chỉ tiêu đánh giá dao động 44

4.2 Thông số kỹ thuật của xe tham khảo MVD 2.45 tấn 45

4.3 Đánh giá dao động của xe tải dưới kích động của mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 47

4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến dao động của xe tải 55

Trang 5

4.4.1 Ảnh hưởng của độ cứng treo sau C2 56

4.4.2 Ảnh hưởng của hệ số cản K2 60

4.4.3 Ảnh hưởng của độ cứng lốp sau CL2 65

KẾT LUẬN 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

Trang 6

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Những nội dung được trình bày trong luận văn do chính tôi thực hiện với sự hướng dẫn khoa học của thầy giáo TS Trịnh Minh Hoàng, cùng các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô và Xe chuyên dụng - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Toàn bộ nội dung trong luận văn hoàn toàn phù hợp với nội dung đã được đăng ký và phê duyệt của Hiệu trưởng Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực

Hà Nội, ngày 27 tháng 09 năm 2017

Tác giả

Trịnh Hồng Sơn

Trang 7

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Trang 8

w 1 Một nửa khoảng cách nhíp trước m

treo

m

F Gij , F z,stij Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ ij N

Trang 10

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Một số khối chức năng trong thư viện nhóm Sources của Matlab

Simulink 32

Bảng 3.2 Một số khối chức năng trong thư viện nhóm Sinks 32

Bảng 3.3 Một số khối chức năng trong thư viện nhóm Continuous 32

Bảng 3.4 Một số khối chức năng trong thư viện nhóm Signal & System 33

Bảng 3.5 Một số khối chức năng trong thư viện nhóm Math 33

Bảng 3.6 Một số khối chức năng trong thư viện nhóm Funtion & Tables 33

Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật xe tải DVM 2.45 45

Bảng 4.2 Thông số sử dụng trong tính toán mô phỏng dao động 46

Trang 11

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Mô hình 1/4 10

Hình 1.2 Mô hình 1/2 11

Hình 1.3 Mô hình không gian ô tô con 12

Hình 2.1 Mô hình không gian ô tô tải 18

Hình 2.2 Mô hình các lực tác động trong mặt phẳng dọc 20

Hình 2.3: Mô hình các lực tác động trong mặt phẳng ngang (nhìn từ phía trước 21

Hình 2.4: Nội lực hệ thống treo 22

Hình 2.5: Mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 28

Hình 3.1: Sơ đồ thuật toán của chương trình 35

Hình 3.2: Sơ đồ tổng thể mô hình dao động của xe tải. 37

Hình 3.3: Sơ đồ mô phỏng khối "THAN XE" 38

Hình 3.4: Sơ đồ mô phỏng khối "CAU 1" 39

Hình 3.5: Sơ đồ mô phỏng khối cầu sau 40

Hình 3.6: Sơ đồ mô phỏng khối mặt đường 41

Hình 3.7: Sơ đồ mô phỏng khối "CAC LUC 11" 41

Hình 3.8: Sơ đồ mô phỏng khối "CAC LUC 11" 42

Hình 4.1: Mấp mô mặt đường D-E theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 48

Hình 4.2: Chuyển vị thẳng đứng(z) của trọng tâm thân xe (v = 40 km/h, đường D-E) 48

Hình 4.3 Gia tốc thẳng đứng ( z ) của trọng tâm thân xe (v = 40 km/h, đường D-E) 49

Hình 4.4: Góc lắc dọc thân xe (y) (v = 40 km/h, đường D-E) 50

Hình 4.5: Chuyển vị thẳng đứng (A1) của trọng tâm cầu trước (v = 40 km/h, đường D-E) 50

Hình 4.6: Chuyển vị thẳng đứng (A2) của trọng tâm cầu sau (v = 40 km/h, đường D-E) 50

Hình 4.7: Phản lực thẳng đứng từ mặt đường lên bánh xe trước Fz11 (v = 40

Trang 12

km/h, đường D-E) 51

Hình 4.8: Phản lực thẳng đứng từ mặt đường lên bánh xe sau Fz21 (v = 40

km/h, đường D-E) 51

Hình 4.9: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại của thân xe khi ô tô đi trên các

loại đường khác nhau (4 loại đường, v = 30 - 60km/h) 52

Hình 4.10: Hệ số tải trọng động cực đại ở cầu trước khi ô tô đi trên các loại

đường khác nhau (4 loại đường, v = 30 - 60km/h) 53

Hình 4.11: Hệ số tải trọng động cực đại ở cầu sau khi ô tô đi trên các loại

Hình 4.12: Hệ số tải trọng động cực tiểu ở cầu trước ô tô đi trên các loại

Hình 4.13: Hệ số tải trọng động cực tiểu ở cầu sau ô tô đi trên các loại đường

khác nhau (4 loại đường, v = 30 - 60km/h) 55

Hình 4.14: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại của thân xe khi thay đổi độ

cứng C2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 56

Hình 4.15: Hệ số tải trọng động cực đại của phản lực thẳng đứng từ mặt

đường ở cầu trước khi thay đổi độ cứng C2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 57

đường ở cầu sau khi thay đổi độ cứng C2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 58

Hình 4.17: Hệ số tải trọng động cực tiểu của phản lực thẳng đứng từ mặt

đường ở cầu trước khi thay đổi độ cứng C2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 59

Hình 4.18: Hệ số tải trọng động cực tiểu của phản lực thẳng đứng từ mặt

đường ở cầu sau khi thay đổi độ cứng C2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 59

Hình 4.19: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại của thân xe khi thay đổi hệ số

cản K2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 61

Trang 13

đường ở cầu trước khi thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 62

đường ở cầu sau khi thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 62

đường ở cầu trước khi thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 63

đường ở cầu sau khi thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 của hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 64

Hình 4.24: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại của thân xe khi thay đổi độ

cứng CL2 của lốp sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 65

đường ở cầu trước khi thay đổi độ cứng CL2 của lốp sau (đường D-E, v

= 30 - 60km/h) 66

đường ở cầu sau khi thay đổi độ cứng CL2 của lốp sau (đường D-E, v =

30 - 60km/h) 67

đường ở cầu trước khi thay đổi độ cứng CL2 của lốp sau (đường D-E, v

= 30 - 60km/h) 68

đường ở cầu sau khi thay đổi độ cứng CL2 của lốp sau (đường D-E, v =

30 - 60km/h) 68

Trang 14

LỜI NÓI ĐẦU

Quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá ở nước ta hiện nay, việc phát triển các ngành khoa học kỹ thuật là vô cùng quan trọng và cần thiết Trong đó sản xuất ôtô cũng

là một trong những ngành cần được chú trọng hàng đầu Công nghệ sản xuất ô tô không ngừng được cải tiến với sự giúp đỡ về khoa học kỹ thuật của các nước tiên tiến Ngành sản xuất ô tô đang từng bước trở thành mũi nhọn của nền kinh tế, đưa đất nước ngày càng phát triển vững mạnh

Trên thế giới sản xuất ôtô ngày càng tăng vượt bậc và đã đạt được những thành tựu công nghệ to lớn, ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho sự phát triển kinh tế, đồng thời trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển Hiện nay ở nước ta số ôtô tư nhân cũng đang gia tăng cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế Đường sá được nâng cấp và mở rộng không theo kịp sự gia tăng của ô tô, nên mật độ ôtô ngày càng cao, mặt đường dễ hư hỏng Điều này dẫn đến vấn đề phải bảo đảm về an toàn khi ô tô tham gia giao thông

Khi ôtô chạy trên đường không bằng phẳng thường phát sinh dao động Những dao động này thường ảnh hưởng xấu đến hàng hoá, tuổi thọ xe và đặc biệt là đến người lái và hành khách trên xe Điều đặc biệt nguy hiểm của dao động là nếu con người chịu lâu trong tình trạng bị rung, xóc nhiều sẽ gây mệt mỏi Một số nghiên cứu dao động gần đây

về ảnh hưởng của nó đến sức khoẻ con người đều đi đến kết luận : Nếu con người bị ảnh hưởng một cách thường xuyên của dao động thì sẽ mắc phải bệnh thần kinh và não Trong vận tải của ôtô, người lái là người quyết định chủ yếu cho an toàn chuyển động và mọi chỉ tiêu khác Nếu dao động của xe nằm ngoài phạm vi dao động cho phép (80 – 120 lần /phút) thì sẽ làm tăng lỗi điều khiển của người lái, gây ra hàng loạt những nguy hiểm đến tính mạng của con người và hàng hoá

Ở các nước phát triển, dao động của ôtô được quan tâm đặc biệt được nghiên cứu

đưa về mức tối ưu làm giảm đến mức thấp nhất những tác hại của nó đến con người đồng thời làm tăng tuổi thọ của xe cũng như các bộ phận được treo

Trang 15

Dao động của ôtô trên thực tế không những phụ thuộc vào kết cấu của ôtô mà còn phụ thuộc vào mặt đường Trong quá trình ô tô chuyển động, những thay đổi của mấp

mô mặt đường là yếu tố kích động chủ yếu đến dao động của ô tô Bài toán nghiên cứu khảo sát dao động ô tô ngoài việc cho phép đánh giá chất lượng dao động của nó, ngoài

ra còn cho phép nghiên cứu các ảnh hưởng của nó đến cầu đường (thông qua tải trọng động của ô tô tác dụng đến cầu đường) Tuy nhiên, việc đo đạc xác định mấp mô mặt đường thực tế ở Việt Nam hiện còn nhiều khó khăn trong các điều kiện thí nghiệm Xuất phát từ vấn đề trên, hướng nghiên cứu của đề tài là "Xây dựng mô hình khảo sát dao động của ô tô tải nhỏ 2.45 tấn lắp ráp tại Việt nam " theo phương pháp

lý thuyết (phương pháp này phù hợp với điều kiện còn nhiều thiếu thốn về cơ sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm như hiện nay của Việt Nam), tạo cơ sở lý thuyết phục

vụ đánh giá chất lượng dao động của xe tải nhẹ nói riêng và đóng góp cơ sở khoa học trong quá trình hoàn thiện thiết kế ô tô nói chung

Mục tiêu của luận văn:

Xây dựng mô hình khảo sát chất lượng dao động của ô tô tải nhẹ khi đi trên đường có độ mấp mô khác nhau theo tiêu chuẩn ISO

Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu của luận văn được lựa chọn là xe tải hạng nhẹ DVM 2.5 tải trọng 2.45 tấn sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam

Phạm vi nghiên cứu:

Đánh giá dao động của ô tô tải nhẹ 2.45 tấn được sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam thông qua một số chỉ tiêu đánh giá dao động trong các điều kiện cụ thể khi xe chuyển động trên đường với một số loại đường tiêu chuẩn

Nội dung và bố cục của luận văn:

Nội dung nghiên cứu của luận văn bao gồm các phần chính sau:

- Chương 1: Tổng quan

- Chương 2 Xây dựng mô hình động lực học dao động xe tải

- Chương 3 Mô phỏng dao động xe tải bằng matlab simulink

- Chương 4 Khảo sát và đánh giá chất lượng dao động của xe tải

Trang 16

- Kết luận

Những kết quả đạt được của luận văn:

- Xây dựng mô hình mô phỏng động lực học của ô tô tải nhẹ cho phép đánh giá chất lượng dao động của ô tô

- Đánh giá dao động của ô tô tải nhẹ khi đi trên đường mấp mô theo tiêu chuẩn ISO

- Khảo sát ảnh hưởng của một số thông số kết cấu và sử dụng đến chất lượng dao động của ô tô từ đó đề xuất một số giải pháp cải tiến kết cấu nhằm nâng cao chất lượng dao động của ô tô tải nhẹ

Ý nghĩa thực tiễn của luận văn:

Khảo sát và đánh giá dao động của xe tải nhẹ được lắp ráp và sử dụng tại Việt Nam, qua đó tạo cơ sở để đề xuất các cải tiến kỹ thuật nâng cao chất lượng dao động và cũng như mức độ ảnh hưởng của xe đến chất lượng cầu đường

Luận văn được thực hiện tại Bộ môn Ô tô và Xe chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực, Đại học Bách khoa Hà Nội, dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy giáo Tiến sĩ Trịnh Minh Hoàng Tác giả chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn cùng các thầy trong Bộ môn đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận văn cũng như học tập tại trường Mặc dù đã có nhiều nỗ lực, nhưng do trình độ, thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên các vấn đề được trình bày trong luận văn không tránh khỏi những sai sót Tác giả sẽ rất cảm ơn về mọi sự đóng góp, bổ sung để luận văn hoàn thiện hơn

Hà Nội, tháng 9/2017 Học viên

Trịnh Hồng Sơn

Trang 17

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Dao động của ô tô và hệ thống treo trên ô tô

1.1.1 Tổng quan về dao động của ô tô

Ngành ôtô trên thế giới ra đời và đã phát triển trên một trăm năm Công nghệ chế tạo ô tô hiện nay phát triển rất cao, số lượng ô tô càng nhiều, vận tốc ôtô nhanh hơn, ô tô được hoàn thiện hơn về độ an toàn cũng như độ êm dịu Những phát triển đột biến trên đã đưa đến những vấn đề mới cho xã hội như tai nạn giao thông tăng, mức độ phá huỷ mặt đường ngày càng nghiêm trọng hơn Từ những nghiên cứu về ô tô để hoàn thiện các kết cấu của ôtô nhằm nâng cao an toàn chuyển động và giảm ảnh hưởng xấu của dao động của ô tô với môi trường là một nhu cầu cần thiết của đất nước

Nghiên cứu về dao động ôtô nói riêng và về động lực học ôtô nói chung ngày càng được quan tâm đúng mức hơn Ôtô là liên kết của hệ nhiều vật, các khối lượng

đó được liên kết với nhau bằng các phần tử có đặc tính phi tuyến phức tạp, ví dụ như đặc tính giảm chấn, đặc tính đàn hồi, sự va chạm của bánh xe

Việc nghiên cứu dao động được tiến hành từ rất lâu với nhiều công sức của nhiều tác giả Tuy nhiên, đến tận những năm 1970 những công trình đó mới được Mitschke biên soạn tập trung vào tác phẩm nổi tiếng của mình là “Dynamik der Fahrzeuge” viết về dao động ô tô Tác giả đã đề cập hết các loại mô hình dao động

cơ bản với đối tượng là các ô tô con; không đề cập các yếu tố phi tuyến, về phương pháp tiếp cận là cơ học cổ điển

Khái quát về nghiên cứu dao động ta có thể thấy nội dung này bao hàm 4 lĩnh vực sau:

+ Chỉ tiêu đánh giá dao động

+ Mô hình dao động

+ Các hàm kích động, bao gồm mô hình vật lý và mô hình toán học

+ Thí nghiệm dao động

Trang 18

Những thành tựu của nghiên cứu dao động ô tô sẽ giúp ích rất nhiều cho việc nghiên cứu nâng cao chất lượng êm dịu cho người và hàng hóa trên ô tô cũng như ảnh hưởng của ô tô đến độ bền của cầu, đường trong quá trình ô tô chạy trên đường

1.1.2 Hệ thống treo trên ô tô

Hệ thống treo có nhiệm vụ đỡ toàn bộ khối lượng thân xe, và được tỳ trên các cầu hoặc bánh xe Một mô hình xe con đầy đủ thường có các khối lượng: thân xe (khối lượng được treo); cầu xe và các bánh xe (các khối lượng không được treo) Liên kết giữa khối lượng không được treo và khối lượng được treo là hệ thống treo

Hệ thống treo đặc trưng bởi độ cứng của hệ đàn hồi và độ cản giảm chấn Bánh xe (lốp xe) là phần tử liên kết giữa khối lượng không được treo với đường Xét về mặt dao động, thân xe có ba hệ toạ độ suy rộng có ý nghĩa là chuyển động theo phương thẳng đứng, chuyển động lắc dọc, chuyển động lắc ngang Với bánh xe chuyển động có ý nghĩa là chuyển động theo phương thẳng đứng Trên cơ sở đó thì người ta

có thể đưa ra mô hình không gian Trước khi xét mô hình không gian, thường người

ta nghiên cứu mô hình 1/4 nó có vai trò trong việc chọn thông số tối ưu và nghiên cứu vấn đề điều khiển hệ thống treo tích cực Để có thể đánh giá được hệ thống treo một cách toàn diện ngày nay người ta đã có những quan điểm khác khơn so với hệ thống treo cổ điển Vì vậy, một số tác giả [3, 9] đã trình bày 4 mục tiêu của hệ thống treo như sau:

1 Cách ly ảnh hưởng của mặt đường đối với thân xe với mục tiêu nâng cao độ

êm dịu

Độ êm dịu được xác định bởi gia tốc theo phương thẳng đứng của thân xe, xác định tại vị trí của các người ngồi Như vậy mục tiêu này cần đạt được khi gia tốc theo phương thẳng đứng thân xe đạt cực tiểu

2 Bảo đảm điều kiện bám với mặt đường

Khả năng bám mặt đường là thông số quan trọng quyết định đến khả năng truyền lực dọc và khả năng truyền lực ngang của bánh xe Khi dao động thì áp lực giữa bánh xe và mặt đường thay đổi do đó khả năng truyền lực dọc và ngang ở bánh

Trang 19

xe cũng thay đổi Sự thay đổi đó khác nhau ở các bánh xe và không đồng pha Hệ thống treo phải được thiết kế sao cho phản lực này không được thay đổi nhiều so với tải trọng tĩnh Thông số để đánh giá mục tiêu này là chuyển vị tương đối giữa cầu xe với mặt đường; tức là sự biến dạng hướng kính của lốp

3 Hệ thống treo phải thiết kế sao cho ít xảy ra va đập cứng giữa thân xe và bánh xe, ngoài ra cần phải hạn chế góc lắc dọc, góc lắc ngang là các yếu tố gây ra

sự thay đổi không đồng đều các phản lực ở các bánh xe Những sự thay đổi đó làm thay đổi các lực bám dọc và lực bám ngang dẫn đến làm thay đổi quỹ đạo không mong muốn của ôtô Đối với các ô tô truyền thống thì vấn đề êm dịu là mục tiêu số một, nhưng đối với các ô tô cao tốc, khi phanh và khi tăng tốc lực truyền ở các bánh

xe thường đạt ở giá trị cận vật lý Vì vậy mục tiêu số một của hệ thống treo này là bảo đảm ổn định chuyển động ôtô

4 Hệ thống treo phải bảo đảm không gian làm việc nhỏ

Hệ thống treo phải đỡ toàn bộ khối lượng được treo, nếu chọn độ võng tĩnh quá lớn thì dẫn đến độ võng động cũng lớn làm cho không gian treo lớn, đây là bài toán cần chọn độ võng tĩnh phù hợp

1.2 Chỉ tiêu đánh giá dao động

Đánh giá ảnh hưởng của dao động có tính lịch sử Trước đây, người ta đánh giá ảnh hưởng của dao động ôtô theo 2 chỉ tiêu là độ êm dịu và tải trọng động, tượng trưng cho sự ảnh hưởng đến tuổi thọ chi tiết

Ngày nay, do nhận thức mới về ảnh hưởng của dao động, các chỉ tiêu được xác lập theo chỉ tiêu mới như sau [3, 9]:

* Chỉ tiêu về độ êm dịu

+ Chỉ tiêu đối với hành khách

+ Chỉ tiêu đối với hàng hoá

* Chỉ tiêu về tải trọng động

+ Chỉ tiêu về độ bền chi tiết

+ Chỉ tiêu về mức độ phá đường

+ Chỉ tiêu về an toàn động lực học

Trang 20

* Chỉ tiêu về không gian bố trí hệ treo

a) Chỉ tiêu về độ êm dịu

Độ êm dịu chuyển động là khái niệm chỉ sự cảm nhận chủ quan của con người

về dao động Cảm giác đó được phỏng vấn trực tiếp các nhóm người khác nhau và như vậy độ êm dịu (ngưỡng) là chủ quan Lĩnh vực này được đông đảo các nhà khoa học trong ngành cơ kỹ thuật, y tế, bảo hiểm lao động, kỹ thuật chống rung, chống ồn quan tâm Các nhà khoa học chỉ ra rằng, dao động có ảnh hưởng xấu đến người và hàng hoá, đặc biệt làm giảm khả năng điều khiển của lái xe

Chỉ tiêu về độ êm dịu cho hành khách được Hiệp hội kỹ sư Đức VDI được đưa

ra bằng Tiêu chuẩn quốc gia VDI - 2537 và được Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế chấp nhận thành tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997 [7]

Độ êm dịu chuyển động là cảm giác của con người, đặc trưng bởi nhiều thông

số vật lý Do đó, người ta đưa ra khái nệm cường độ dao động KB để chỉ mức độ ảnh hưởng đến người

+ KB = 20 giới hạn êm dịu

+ KB = 50 giới hạn điều khiển

+ KB = 125 giới hạn gây bệnh lý

*Chỉ tiêu về an toàn hàng hoá:

Chỉ tiêu về an toàn hàng hoá mới chỉ thấy Hiệp hội đóng gói Đức BFSV nêu vấn đề Dựa vào đó, với việc nghiên cứu ảnh hưởng của dao động với đường, Mitschke đề ra ngưỡng cho an toàn hàng hóa như sau:

+ zmax 3 /m s2 giới hạn cảnh báo

+ zmax 5 /m s2 giới hạn can thiệp

Giới hạn cảnh báo, theo Mitschke [9], là tại đó hệ thống treo hoặc mặt đường đã hỏng đến mức phải có kế hoạch sửa chữa Giới hạn can thiệp, theo Mitschke, là tại

đó đường đã hỏng nặng, các nhà giao thông phải can thiệp sửa chữa ngay

b) Chỉ tiêu về tải trọng động

Chỉ tiêu này được đặc trưng bởi tải trọng động của cầu xe, nhiều mô hình không xác định được yếu tố này Muốn xác định được chỉ tiêu tải trọng động trong

Trang 21

mô hình phải xác định được phản lực từ đường lên bánh xe, khác với việc nhiều tác giả lấy F zmax G k0 d

Tải trọng động cực đại (F zd,max) làm giảm tuổi thọ chi tiết, gây tổn hại cho đường Hệ số tải trọng động k dmaxđánh giá mức độ ảnh hưởng đến chi tiết, hệ số áp

lực đường w đánh giá mức độ ảnh hưởng của dao động với đường

* Chỉ tiêu về độ bền chi tiết

Hệ số tải trọng động cực đại được định nghĩa như sau:

, max

,

2,5

z d d

z st

F k

* Chỉ tiêu về mức độ thân thiện với đường

Sau những năm 1990, ôtô ngày càng có tải trọng lớn, tỷ trọng kinh tế của cầu

và đường trong ngành giao thông ngày càng được đánh giá cao Các nhà nghiên cứu của Anh, Mỹ đã đặt vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng của dao động ôtô đối với cầu và đường Người ta thấy rằng mức độ ảnh hưởng của dao động ôtô đến cầu và đường

tỷ lệ với số mũ bậc 4 của áp lực bánh xe với đường Họ đưa ra khái niệm Road

strees Coeficient, tạm gọi là hệ số áp lực đường w, là hệ số có thể đánh giá mức độ

ảnh hưởng của dao động ôtô đối với cầu và đường [3]

Theo các tác giả, công thức xác định hệ số áp lực đường w như sau:

với F CL,d: phản lực động từ mặt đường tác động lên bánh xe

Khi xe có i bánh xe thì áp lực toàn xe là:

Trang 22

, 1

, min

c) Chỉ tiêu về không gian bố trí hệ thống treo:

Chỉ tiêu này chỉ ra khả năng chọn độ võng tĩnh và độ võng động cũng như việc xác lập vị trí đặt vấu hạn chế hành trình treo

t

d

f : độ võng động hành trình trả hệ thống treo; vị trí đặt vấu hành trình trả

1.3 Mô hình nghiên cứu dao động

Mô hình dao động của ôtô nói chung rất đa dạng và được rất nhiều tác giả đề xuất, phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu Trong phần tổng quan này, tác giả chỉ đưa

ra 3 loại mô hình đặc trưng với mục đích có một cách nhìn tổng quan về phương pháp xây dựng mô hình [3]

Trang 23

a) Mô hình 1/4

Mô hình 1/4 bao gồm hai khối lượng được treo M và không được treo m A Có

các phần tử đàn hồi C, giảm chấn K, phần tử cản ma sát R đặc trưng cho hệ thống

treo, là cơ cấu liên kết giữa khối lượng được treo và khối lượng không được treo

Hình 1.1 Mô hình 1/4

Mô hình 1/4 được dùng để chọn tối ưu các thông số như độ cứng lốp, khối

lượng không được treo m A , độ cứng C và hệ số cản K theo các chỉ tiêu vừa nêu trên

b) Mô hình 1/2

Mô hình 1/2 có một khối lượng được treo và hai khối lượng không được treo

với các thông số vật lý là (m, J x ) và (m A , J Ax), liên kết qua hệ treo với các phần tử là

C, K Lốp là phần tử đàn hồi theo cả hai phương là y và z Ngoại lực F 1 theo phương

ngang và F 2 theo phương z



Z m

K

h

m C

Trang 24

2

2 2

1

1 1

1

zm

K

h

mC



Hình 1.2 Mô hình 1/2

Mô hình này hiệu quả với bài toán bố trí chung, và là mô hình đơn giản khi nghiên cứu về đường và phân bố tải khi phanh

c) Mô hình không gian

Mô hình không gian là mô hình tổng thể của xe bao gồm một khối lượng được treo và các khối lượng không được treo (hai hoặc bốn khối lượng) Ở đây khối lượng được treo coi như một tấm phẳng cứng tuyệt đối Đây là mô hình không gian tương đối đầy đủ, cho phép mô tả các yếu tố phi tuyến hình học và vật lý lớn Phần phân tích cụ thể áp dụng của mô hình này cho xe tải nhỏ sẽ được trình bày cụ thể hơn ở chương 2

Trang 25

+ Đường mấp mô, đường nghiêng

Đến nay yếu tố đường mấp mô vẫn được coi là nguồn chủ đạo gây dao động

Hình 1.3 Mô hình không gian ô tô con

Động cơ

Động cơ Lái xe

Các đăng

Trang 26

1.5 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu đề tài

1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu

Trong nội dung nghiên cứu này, mục tiêu đặt ra là xây dựng mô hình khảo sát chất lượng dao động của ô tô tải nhẹ khi đi trên đường có độ mấp mô khác nhau theo tiêu chuẩn ISO

1.5.2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu là lập mô hình toán học và mô phỏng dao động để khảo sát chất lượng dao động của ô tô tác động lên mặt đường khi ô tô đi trên đường có độ mấp mô khác nhau

Mô hình dao động của ô tô tác động lên mặt đường khi ô tô đi trên đường có

độ mấp mô khác nhau là một hệ nhiều vật Việc lập mô hình dựa vào phương pháp tách cấu trúc, cho phép mô đun hoá các phần tử trong cơ hệ, dễ dàng thay đổi cấu trúc và đặc tính cụm, dễ thực hiện và phù hợp với tư duy mô phỏng trên máy tính Phương pháp tính: Sử dụng phần mềm Matlab - Simulink để mô phỏng hệ thống

Từ các phân tích trên, mục tiêu của nghiên cứu này là kế thừa những yếu tố lập mô hình của các tác giả trong nước và nước ngoài trong việc xây dựng mô hình dao động của ô tô tác động lên mặt đường khi ô tô đi trên đường có độ mấp mô khác nhau theo tiêu chuẩn ISO Bên cạnh đó thực hiện một số khảo sát ảnh hưởng của một số thông số kết cấu và sử dụng trong quá trình hoạt động của hệ thống

1.6 Phạm vi nghiên cứu

Luận văn nghiên cứu, khảo sát và đánh giá dao động của ô tô tải nhe ̣ (tải tro ̣ng 2.45 tấn) khi chuyển đô ̣ng trên đường với mấp mô ngẫu nhiên, bỏ qua các thành phần lực dọc và lực ngang do biến dạng của lốp

Trong thực tế, khi ô tô chuyển động trên đường, ngoài các mấp mô mặt đường, dao động của ô tô còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác như chất lượng mặt đường (hệ số bám dọc, ngang) và biến dạng của lốp Tuy nhiên, với mục tiêu

là xây dựng phương pháp và mô hình nghiên cứu lý thuyết về dao động (theo

Trang 27

phương thẳng đứng) của ô tô nên những yếu tố ảnh hưởng kể trên là chưa được đề cập đến trong các kết quả nghiên cứu của luận văn

Ngoài ra, việc đánh giá độ tin cậy của mô hình dao động bằng thực nghiệm hiện tại chưa thể thực hiện được ngay do một số hạn chế về điều kiện nghiên cứu, trang thiết bị Do đó, phần nghiên cứu thực nghiệm đánh giá mô hình là chưa đề cập đến trong luận văn

1.7 Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu của luận văn gồm các phần chính như sau:

- Chương 1: Tổng quan

- Chương 2 Xây dựng mô hình động lực học dao động xe tải

- Chương 3 Mô phỏng dao động xe tải bằng matlab simulink

- Chương 4 Khảo sát và đánh giá chất lượng dao động của xe tải

- Kết luận

1.8 Kết luận chương 1

Sự phát triển của ngành công nghiê ̣p ô tô Viê ̣t Nam, đă ̣t ra nhu cầu cấp, thiết đối với các nhà khoa ho ̣c là xây dựng mô ̣t nền tảng cơ sở lý thuyết phu ̣c vu ̣ cho viê ̣c thiết kế, chế ta ̣o các bô ̣ phâ ̣n cơ bản của ô tô, cũng như đánh giá chất lượng của những sản phẩm được sản xuất, lắp ráp trong nước Trong đó đánh giá dao động ô

tô là khâu tất yếu

Dao động của ô tô thường nhâ ̣n được sự quan tâm rô ̣ng rãi của các nhà nghiên cứu do mức đô ̣ phức ta ̣p và ý nghĩa thực tế của nó Một chiếc ô tô được đánh giá là chất lượng dao động phù hợp khi đạt được các chỉ tiêu về êm dịu cho người và hàng hóa trên xe cũng như các chỉ tiêu về an toàn động lực học Những công trình nghiên cứu của nhiều nhà khoa ho ̣c trên thế giới, trong đó rất nhiều công trình đã tâ ̣p trung nghiên cứ u về dao động của ô tô với hàm kích động là mấp mô mă ̣t đường Nhờ sự phát triển ma ̣nh mẽ của công nghê ̣ phần mềm trong những năm gần đây, công cu ̣ tính toán chủ yếu được các nhà khoa ho ̣c sử du ̣ng là các phần mềm toán học và mô phỏng.Trước tình hình trên, đề tài nghiên cứu dao động ô tô tải nhỏ 2.45 tấn xuất

Trang 28

phát từ nhu cầu của thực tiễn sản xuất, đáp ứng trực tiếp những đòi hỏi của ngành công nghiê ̣p ô tô Viê ̣t Nam

Trang 29

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC DAO

ĐỘNG XE TẢI

2.1 Phương pháp xây dựng mô hình

Mô hình nghiên cứu dao động ô tô trong trường hợp ô tô chuyển động trên đường được xác định từ mô hình động lực học không gian của xe tải 2 cầu Sử dụng

mô hình động lực học cho phép xác định được các chuyển vị, vận tốc, gia tốc cũng như các nội lực trong hệ thống để đánh giá chất lượng dao động ô tô Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng phương pháp tách cấu trúc hệ nhiều vật để thiết lập mô hình động lực học Để xây dựng mô hình động lực học ô tô theo phương pháp tách cấu trúc hệ nhiều vật [2, 3, 5, 6, 9], các bước cơ bản cần thực hiện bao gồm:

 Phân tích cấu trúc ô tô và đặt các giả thiết;

Sau khi giải hệ phương trình vi phân, từ các kết quả thu được, đánh giá chất lượng dao động của ô tô Sau đây là các nội dung của từng bước cụ thể

2.2 Phân tích cấu trúc ô tô và các giả thiết

Ô tô tải có khối lượng và kích thước lớn Kết cấu ô tô tải là phức tạp với tính chất liên kết phi tuyến cả hình học và vật lý Điều này ảnh hưởng rất lớn đến tính chất động lực học của ô tô tải đặc biệt trong các điều kiện chuyển động tới hạn Vì vậy việc mô tả phi tuyến (hệ thống treo, lốp, tách bánh) là cần thiết trong nghiên cứu động lực học hiện nay Kết cấu ô tô tải có đặc điểm là khung chịu lực, hệ treo phụ thuộc có yếu tố phi tuyến vật lý cao Thân ô tô được phân thành phần được treo trước và sau, tương ứng là các cầu trước và sau

Với đặc điểm cấu trúc như vậy, luận án sử dụng các giả thiết sau trong quá trình mô tả động lực học của ô tô tải 2 cầu[4]:

Trang 30

2 Mô hình ô tô tải nhẹ 2.45 tấn có 2 trục là đối xứng theo trục dọc của ô tô;

3 Thân ô tô được coi như một tấm phẳng có khối lượng M đặt tại trọng tâm

thân ô tô Trong bài toán xét dao động của ô tô khi chuyển động thẳng, thân

ô tô có 3 chuyển động (3 bậc tự do) bao gồm: chuyển động tịnh tiến theo trục

thẳng đứng z và 2 góc xoay tương ứng: y (góc lắc dọc - quay quanh trục

ngang y), x (góc lắc ngang - quay quanh trục dọc x);

4 Các cầu xe (cầu trước - 1, cầu sau - 2) là các khối lượng không được treo

được coi như các thanh phẳng, có khối lượng m A1 , m A2 đặt tại trọng tâm của chúng Mỗi cầu xe có 1 chuyển động tịnh tiến theo trục thẳng đứng (A1 , A2)

và 1 chuyển vị góc lắc ngang quanh trục dọc (xA1 , xA2) Bỏ qua góc xoay của cầu xe theo trục thẳng đứng và trục ngang;

5 Thân ô tô được nối với các cầu xe thông qua hệ thống treo (đặc trưng bởi

các độ cứng C ij và hệ số cản giảm chấn K ij ) (chỉ số i: 1 – trước; 2-sau; chỉ số

j: 1-trái; 2-phải);

6 Cầu xe liên kết với mặt đường bằng bánh xe đàn hồi, đặc trưng bởi độ

cứng C Lij;

7 Bỏ qua thành phần cản của lốp;

8 Bỏ qua tác động của gió đến chuyển động của ô tô;

9 Bánh xe tiếp xúc điểm với mặt đường

Với các giả thiết cấu trúc như vậy thì mô hình động lực học ô tô tải có thể được mô tả theo các thể hiện như trên hình 2.1

Trang 31

Hình 2.1 Mô hình không gian ô tô tải

Trên mô hình sử dụng các ký hiệu sau:

- OXYZ: Hệ to ̣a đô ̣ cố đi ̣nh

- C: trọng tâm của khối lượng được treo

- A 1 , A 2: trọng tâm của khối lượng không được treo trước (cầu 1) và sau (cầu 2)

- M:Khối lượng được treo

- m A1: Khối lượng không được treo cầu 1

- m A2: Khối lượng không được treo cầu 2

- J y:Mô men quán tính trục y của khối lượng được treo ô tô tải

- J x: Mô men quán tính trục x của khối được treo ô tô tải

- J Axi: Mô men quán tính trục x của khối lượng không được treo cầu thứ i (i=12)

Trang 32

- z: Chuyển vị theo phương thẳng đứng của trọng tâm khối lượng được treo

- x: Góc lắc ngang của thân ô tô

- y: Góc lắc dọc của thân ô tô

- A1: Chuyển vị thẳng đứng của trọng tâm khối lượng không được treo trước (cầu thứ 1)

- xA1:Góc lắc ngang của cầu thứ 1

- A2: Chuyển vị thẳng đứng của trọng tâm khối lượng không được treo sau (cầu thứ 2)

- xA2: Góc lắc ngang của cầu thứ 2

- C ij: Độ cứng của nhíp gần với bánh xe ij (i=12, j=12)

- K ij: Hệ số cản giảm chấn gần với bánh xe ij (i=12, j=12)

- C Lij: Độ cứng hướng kính của lốp thứ ij (i=12, j=12)

- L: chiều dài cơ sở của xe

- l 1: khoảng cách từ trọng tâm thân ô tô đến cầu trước

- l 2: khoảng cách từ trọng tâm thân ô tô đến cầu sau

- 2b 1: khoảng cách giữa tâm 2 bánh xe cầu trước

- 2b 2: khoảng cách giữa tâm 2 bánh xe cầu sau

- 2w 1: khoảng cách giữa 2 vị trí đặt nhíp trên cầu trước

- 2w 2: khoảng cách giữa 2 vị trí đặt nhíp trên cầu sau

Như vậy, mô hình cấu trúc của xe tải sẽ có 7 tọa độ suy rộng (7 bậc tự do) bao

gồm: 3 bậc tự do mô tả chuyển động của thân xe (z, x , y), 2 bậc tự do mô tả cầu trước (cầu thứ 1) (A1 , xA1), và 2 bậc tự do mô tả cầu sau (cầu thứ 2) (A2 , xA2)

2.3 Xây dựng hệ phương trình vi phân mô tả dao động xe tải

Hệ phương trình vi phân mô tả động lực học của xe tải được xây dựng nhờ phương pháp tách vật và đặt các ngoại lực lên từng vật là các phản lực liên kết giữa các vật, sau đó sử dụng nguyên lý D'Alambert để thiết lập các phương trình vi phân

Trang 33

mô tả chuyển động của từng vật theo các tọa độ suy rộng Các phương trình này được thiết lập nhờ phương pháp cân bằng lực và mô men tác động lên vật Việc này

có thể được làm rõ hơn nhờ cách xét mô hình động lực học theo các mặt phẳng chiếu

2.3.1 Xét trong mặt phẳng dọc ô tô

Hình 2.2 Mô hình các lực tác động trong mặt phẳng dọc

Hình 2.2 mô tả các lực tác động lên các khối lượng được treo và không được

treo trong mặt phẳng dọc Trong mặt phẳng dọc (xCz), phần khối lượng được treo đặc trưng bởi khối lượng M đặt tại trọng tâm thân xe Trọng tâm này thực hiện hai chuyển động là dao động thẳng đứng (z) và góc lắc dọc(φ y)

Trang 34

Phương trình vi phân mô tả dao động thẳng đứng của trọng tâm phần khối lượng được treo được viết như sau:

11 11 12 12 21 21 22 22

Trong đó F Cij và F Kij là lực đàn hồi và cản giảm chấn của hệ thống treo gần

bánh xe thứ ij (i=12, j=12) Các lực này được xác định từ các chuyển vị trên và dưới của hệ thống treo

Đối với góc lắc dọc thân xe ta cần xác định các thành phần mô men gây ra góc này Các thành phần này gồm có các lực liên kết hệ treo trước sau Phương trình xác định góc lắc dọc được viết như sau:

2.3.2 Xét trong mặt phẳng ngang ô tô

Hình 2.3: Mô hình các lực tác động trong mặt phẳng ngang (nhìn từ phía trước)

Trang 35

Xét trong mặt phẳng ngang (yCz), phần khối lượng được treo thêm một chuyển động là lắc ngang (φ x ) Mỗi khối lượng không được treo i (trước/sau) có 2

chuyển động là thẳng đứng (Ai ) và lắc ngang (φ xAi)

Góc lắc ngang x của khối lượng được treo được mô tả như sau:

J = (F + F - F - F )w +(F + F - F - F )w (2.3) Đối với các cầu trước và sau được xét 2 bậc tự do là dao động thẳng đứng (Ai)

Trang 36

Các nội lực hệ thống treo F Cij , F Kij là lực gây chuyển động thẳng đứng, lắc dọc

và lắc ngang thân ô tô Trong luận văn này, các lực đó là tuyến tính trong miền làm việc, được mô tả theo các hàm sau [2,3,5,6,9]:

- Lực đàn hồi của hệ thống treo phía trên các bánh xe được xác định như sau:

z ij là chuyển vị khối lượng được treo

Aij là chuyển vị khối lượng không được treo

- Lực giảm chấn được xác định như sau:

Trong đó: K ij là hệ số giảm chấn của hệ thống treo gần bánh xe thứ ij

Như vậy các lực liên kết hệ thống treo được xác định theo mô hình hệ thống treo như sau:

Trang 37

Trong đó: hij là mấp mô tại các bánh xe ij

ξAij là chuyển vị thẳng đứng của tâm bánh xe ij

Các tải trọng thẳng đứng F zij được xác định từ tải trọng động và tải trọng tĩnh

F Gij Các tải trọng động được xác định từ các chuyển động thẳng đứng của bánh xe, biên dạng đường hijvà độ cứng hướng kính của lốp CLij Cụ thể với từng bánh xe được viết như sau:

Bánh xe phía trước bên trái (Bánh xe 11)

Trang 38

Bánh xe phía sau bên phải (Bánh xe 22)

Chuyển đổi các kích thước hình học:

Trong các công thức trên, các giá trị chuyển vị z ij và ξ Aij được xác định từ các tọa độ suy rộng như sau:

2.3.5 Hệ phương trình vi phân tổng quát

Kết hợp các phương trình vi phân đã mô tả ở trên, hệ phương trình vi phân tổng quát mô tả động lực học của xe tải 2 cầu mô tả ở hệ (2.21) bao gồm 7 phương trình vi phân

Trang 39

2.4 Mô phỏng hàm kích động mặt đường ngẫu nhiên theo Tiêu chuẩn ISO 8608:1995

ISO 8608:1995 là tiêu chuẩn về mấp mô mă ̣t đường được sử du ̣ng phổ biến nhất hiê ̣n nay trong các tính toán đô ̣ng lực ho ̣c ô tô Tiêu chuẩn này phân biê ̣t các

da ̣ng đường theo mâ ̣t đô ̣ phổ năng lượng (PSD) và chia chúng thành 8 loa ̣i với ký hiê ̣u quy ước từ A đến H [7]

Hàm mâ ̣t đô ̣ phổ năng lượng của chiều cao mấp mô của mă ̣t đường tính theo tần số n:

0 0

Trong công thức trên, n là tần số không gian (chu kỳ/m), n 0 là giá tri ̣ tham

chiếu của n (được lấy n 0 = 0,1 chu kỳ/m), G d (n 0 ) là mâ ̣t đô ̣ phổ năng lượng ở tần số

n 0 Khi tính toán các loa ̣i đường ô tô, chỉ số mũ w thường được cho ̣n bằng 2.

Từ tiêu chuẩn ISO 8608:1995 người ta có thể xây dựng hàm ngẫu nhiên mô tả

đô ̣ cao mấp mô mă ̣t đường h [10] Hàm mâ ̣t đô ̣ phổ được mô tả bằng công thức sau:

Trang 40

 là giá tri ̣ quân phương của thành phần tín hiê ̣u

tương ứng với tần số không gian n

Nếu đoa ̣n đường có chiều là L thì ta có n = 1/L Giả thiết rằng ta cho ̣n chiều

dài tham chiếu là B (thường lấy bằng chiều dài của vết tiếp xúc giữa lốp với đường),

thì tần số lý thuyết lớn nhất là:

Nếu mô tả mă ̣t đường thông qua hàm điều hoà có da ̣ng:

với A i là biên đô ̣, n i là tần số không gian và  là pha (biến thiên ngẫu nhiên

trong khoảng 0-2), thì giá tri ̣ quân phương của h(x) được viết:

2 2

2

i x

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	2,86 MB