Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế khung ô tô khách ứng dụng công nghệ BIW vào sản xuất khung xe ô tô việt nam

Với việc thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế khung Ô tô khách-Ứng dụng công nghệ BIW vào sản xuất khung xe Ô tô Việt Nam” hi vọng sẽ khắc phục được một phần các

LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện nghiên cứu, đồ án “Nghiên cứu tự động hóa quá trình thiết kế khung Ô tô khách-Ứng dụng công nghệ BIW vào sản xuất khung xe Ô tô Việt Nam” , ngoài sự nỗ lực làm việc của bản thân, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình

từ phía gia đình, thầy cô và tập thể bạn bè giúp em hoàn thành đề tài

Chúng em xin chân thành cảm ơn:

- Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh

- Quý thầy cô Khoa Cơ khí động lực

- Thầy TS Nguyễn Văn Trạng đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này.Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng em đã cố gắng thực hiện, đạt được những kếtquả nhất định, tuy nhiên chắc chắn vẫn còn nhiều sai sót Rất mong nhận được sự đóng góp

ý kiến của Quý Thầy Cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn

Trân trọng cảm ơn!

TÓM TẮT Vấn đề nghiên cứu

- Quá trình tự động hóa trong thiết kế khung xương ô tô khách.

- Quá trình tự động hóa trong kiểm nghiệm bền khung xương ô tô khách.

- Ứng dụng công nghệ BIW vào sản xuất khung ô tô khách Việt Nam.

Phương án giải quyết

- Tìm hiểu và sử dụng phần mềm Catia trong việc thiết kế mô hình 3D khungxương ô tô khách

- Tìm hiểu và sử dụng phần mềm Ansys Workbench trong việc kiểm nghiệmbền mô hình 3D khung xương ô tô khách

- Tìm hiểu công nghệ BIW trong sản xuất khung xương ô tô khách

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

TÓM TẮT 2

DANH MỤC BẢNG 9

MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 11

1.1 Sự cần thiết của đề tài 11

1.2 Những vấn đề chung của quá trình thiết kế khung ô tô khách 11

1.3 Hiện trạng nghiên cứu trong và ngoài nước 12

1.3.1 Nghiên cứu trong nước 12

1.3.2 Nghiên cứu ngoài nước 12

1.4 Xác định mục tiêu, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu 13

1.5 Kết luận chương 1 14

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA VÀ ANSYS TRONG THIẾT KẾ 15

2.1 Giới thiệu phần mềm 15

2.1.1 Giới thiệu phần mềm Catia 15

2.1.1.1 Một số ứng dụng của phần mềm 16

2.1.1.2 Chức năng của các module chính trong Catia 19

2.1.2 Giới thiệu phầm mềm Ansys 22

2.1.2.1 Tổng quan về Ansys Workbench 24

2.1.2.2 Quy trình thực hiện mô phỏng Ansys trên Workbench 27

2.2 Kết luận chương 2 28

CHƯƠNG 3: TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ KHUNG XƯƠNG Ô TÔ KHÁCH 29

3.1 Giới thiệu ô tô khách thiết kế 29

3.2 Tự động hóa thiết kế kết cấu khung xương 35

3.2.1 Quá trình xây dựng khung xương ô tô khách 35

3.2.1.1 Tạo bảng thông số quản lý trên Excel 35

3.2.1.2 Khung xương mảng sàn 36

3.2.1.3 Khung xương mảng trần 38

3.2.1.4 Mô hình khung xương mảng đầu 39

3.2.1.5 Tạo liên kết giữa các mảng khung xương 42

3.2.1.6 Tạo thư viện thép hình theo thiết kế bản vẽ 43

3.2.1.7 Quá trình chạy các thanh thép hình 3D dựa trên các đường line dựng sẵn và thư viện thiết

kế……… 45

3.2.1.8 Thiết lập bảng thông số quản lý trên Excel 50

3.3 Tự động hóa tính bền khung xương 51

3.3.1 Các chỉ tiêu về độ bền 51

3.3.1.1 Tính bền ở trạng thái tĩnh 52

3.3.1.2 Tính bền ở trạng thái động 52

3.3.1.3 Tính độ bền mỏi của kết cấu khung 53

3.3.1.4 Lý thuyết bền 53

3.3.2 Tự động hóa trong tính toán bền khung xương 54

3.3.2.1 Các giả thiết khi lập mô hình 55

3.3.2.2 Các giả thiết khi gắn tải trọng mô hình 55

3.3.2.3 Quy trình phân tích kết cấu 56

3.4 Tự động xuất bản vẽ phục vụ chế tạo khung xương 64

3.5 Các bước tinh chỉnh mô hình khung xe thỏa mãn điều kiện bền 65

3.6 Kết luận chương 3 66

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BODY IN WHITE TRONG SẢN XUẤT KHUNG XƯƠNG XE KHÁCH 67

4.1 Giới thiệu lĩnh vực Body In White (BIW) 67

4.1.1 Định nghĩa 67

4.1.2 Tổng quan công nghệ của nhà máy lắp ráp Ô tô có ứng dụng công nghệ Body In White: 68

4.2 Công việc thiết kế một Unit 71

4.2.1 Các thành phần và công dụng của nó trong một Unit 71

4.2.2 Tiêu chuẩn thiết kế đối với một chi tiết bất kỳ với mục đích gia công 72

4.2.2.1 Thiết kế sản phẩm bất kỳ theo tiêu chuẩn hãng BMW 72

4.2.2.2 Axis One thiết kế ứng dụng trong ô tô 78

4.3 Kết luận chương 4 81

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC 84

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CATIA VÀ ANSYS WORKBENCH TRONG THIẾT KẾ84  Phần mềm Catia 84

 Phần mềm Ansys Workbench 89

KẾT CẤU KHUNG XƯƠNG Ô TÔ KHÁCH TB115CT – WLFII 104

DANH MỤC HÌNH Ả

Hình 2 1 Khung xương xe khách thiết kế bằng Catia 16

Hình 2 2 Thiết kế xe sinh thái bằng Catia 17

Hình 2 3 Động lực học máy bay mô phỏng bằng Catia 17

Hình 2 4 Mô phỏng gia công phay bằng Catia 18

Hình 2 5 Phân tích động lực học bằng Catia 18

Hình 2 6 Thiết kế đường ống cấp bằng Catia 19

Hình 2 7 Thiết kế xây dựng kiến trúc bằng Catia 19

Hình 2 8 Module Mechanical Design 20

Hình 2 9 Module Shape 21

Hình 2 10 Module Machining 21

Hình 2 11 Module Machining Simulation 22

Hình 2 12 Thanh công cụ Tootbox 25

Hình 2 13 Sơ đồ khối phân tích cơ bản 25

Hình 2 14 Sơ đồ chia sẻ dữ liệu giữa các bộ giải 26

Hình 2 15 Nhập mô hình CAD vào Workbench 27

Y Hình 3 1 Tuyến hình ô tô khách TB115CT- WLFII 29

Hình 3 2 Bố trí khoang hành khách 30

Hình 3 3 Ô tô satxi cơ sở 33

Hình 3 4 Kết cấu khung satxi ô tô cơ sở 34

Hình 3 5 Bảng thông số Excel 36

Hình 3 6 Mô hình khung xương mảng sàn 38

Hình 3 7 Mô hình khung xương mảng trần 39

Hình 3 8 Mô hình khung xương mảng đầu 41

Hình 3 9 Mô hình khung xương mảng hông trái 41

Hình 3 10 Mô hình khung xương hông phải 42

Hình 3 11 Mô hình tổng thể khung xương ô tô khách 43

Hình 3 12 Biên dạng mặt cắt thanh thép 40x40x2 44

Hình 3 13 Vị trí File ModelsResolved 44

Hình 3 14 Giao diện StructureMaterialsSpecifications.catalog 45

Hình 3 15 Bản vẽ 2D mảng hông trái 46

Hình 3 16 Các line sau khi đã Extract 46

Hình 3 17 Dùng lệnh Shape để chạy các thanh thép tương ứng 47

Hình 3 18 Thiết lập Keep link with selected object 48

Hình 3 19 Mặt phẳng khởi tạo 48

Hình 3 20 Các Plane trong mảng hông trái 49

Hình 3 21 Mảng thép hông trái 3D hoàn chỉnh 49

Hình 3 22 Khung xương hoàn chỉnh cho chiếc xe 50

Hình 3 23 Chọn thông số dòng xe thứ hai 51

Hình 3 24 Quá trình Update dòng xe thứ hai 51

Hình 3 25 Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn 57

Hình 3 26 Đặt các hạn chế chuyển vị 59

Hình 3 27 Đặt khối lượng tập trung 59

Hình 3 28 Khối lượng tập trung trên mô hình 60

Hình 3 29 Đặt lực trọng trường cho bài toán 60

Hình 3 30 Chọn vật liệu cho mô hình 61

Hình 3 31 Kết quả mô phỏng chuyển vị tổng thể khung xương 62

Hình 3 32 Kết quả mô phỏng ứng suất tổng thể khung xương 64

Hình 3 33 Bản vẽ 2D khung xương mảng hông phải 65

Hình 4 1 Khung xương xe khách sau khi gia công bằng công nghệ Body In White 67

Hình 4 2 Body In White được ứng dụng chủ yếu trong các dòng xe du lịch 68

Hình 4 3 Một trạm phục vụ chức năng hàn 69

Hình 4 4 Unit-đơn vị nhỏ nhất của một trạm 69

Hình 4 5 Các Unit tổ hợp thành một trạm 70

Hình 4 6 Sau khi các thanh thép được gá vào đúng vị trí thì công nhân sẽ hàn lại 70

Hình 4 7 Mỗi trạm luôn được gán với tấm bảng chứa nội dung thực hiện chức năng

của trạm tại khu vực đó 71

Hình 4 8 Các thành phần của một Unit 72

Hình 4 9 Cấu trúc của một chi tiết đồ gá theo tiêu chuẩn của hãng BMW 73

Hình 4 10 Môi trường Funktionsteil 74

Hình 4 11 Môi trường Positioned Sketch 74

Hình 4 12 Các màu sắc tương ứng với yêu cầu gia công 76

Hình 4 13 Dùng lệnh Hole điền đúng kích thước của lỗ muốn đục 77

Hình 4 14 Một trạm hoàn chỉnh khi thiết xong các Unit 78

Hình 4 15 Thiết lập Axis One 79

Hình 4 16 Kiểm tra một sản phẩm tổng 80

Hình 4 17 Thiết lập tên sản phẩm theo đúng tiêu chuẩn 81

Hình PL 1 Tạo Part Design 85

Hình PL 2 Vẽ và chỉnh sửa kích thước 86

Hình PL 3 Vẽ các đường thẳng đối xứng 86

Hình PL 4 Tạo mặt phẳng đối xứng 87

Hình PL 5 Vẽ và chỉnh sửa các cạnh 87

Hình PL 6 Khung mô hình xây dựng dạng đường Line 88

Hình PL 7 Bản vẽ mô hình 2D 89

Hình PL 8 Khởi động Geometry DesignModeler 90

Hình PL 9 Nhập mô hình CAD 90

Hình PL 10 Mô hình CAD 91

Hình PL 11 Boolean mặt đáy 92

Hình PL 12 Boolean các cạnh còn lại 92

Hình PL 13 Tạo Part cho các Boolean 93

Hình PL 14 Quá trình chọn và chỉnh sửa kích thước cho tiết diện 94

Hình PL 15 Gán mặt cắt ngang cho line body 94

Hình PL 16 Mô hình CAD hoàn chỉnh 95

Hình PL 17 Khởi động Static Structural 96

Hình PL 18 Kích thước lưới chia tự động 97

Hình PL 19 Kích thước lưới sau khi làm mịn 97

Hình PL 20 Các tiêu chuẩn chất lượng lưới 98

Hình PL 21 Đặt hạn chế chuyển vị 99

Hình PL 22 Đặt khối lượng tập trung 100

Hình PL 23 Đặt trọng lực trường cho bài toán 100

Hình PL 24 Thư viện vật liệu 101

Hình PL 25 Xuất kết quả quá trình mô phỏng 102

Hình PL 26 Chuyển vị tổng thể của xe 102

Hình PL 27 Ứng suất toàn bộ khung xe 103

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3 1 Thông số kỹ thuật xe ô tô khách TB115CT-WLFII 30

Bảng 3 2 Các lệnh xây dựng mô hình khung xương mảng sàn 36

Bảng 3 3 Các lệnh xây dựng mô hình khung xương mảng trần 38

Bảng 3 4 Các lệnh xây dựng mô hình khung xương mảng đầu 40

Bảng 3 5 Các lệnh tạo liên kết giữa các mảng khung xương 42

Bảng 3 6 Các lệnh trong quá trình tự động hóa kết cấu khung xuơng 50

Bảng 3 7 Khối lượng các cụm, tổng thành và hành khách 54

Bảng 3 8 Tiêu chuẩn lưới và khối lượng bản thân khung 57

Bảng 3 9 Kết quả mô phỏng chuyển vị tổng thể khung xương 62

Bảng 3 10 Các lệnh tạo liên kết giữa các mảng khung xương 64

Hiện nay các doanh nghiệp trong nước đang cố gắng tăng tỉ lệ nội địa hóa nhằm gópphần giảm giá thành sản phẩm, tăng công ăn việc làm cho lao động trong nước Các công tytrong nước thường nhập xe satxi từ nước ngoài về dựa trên cơ sở đó tiếp tục hoàn thànhphần khung vỏ và hoàn thiện nội thất phù hợp với nhu cầu, điều kiện sử dụng trong nước.Trong kết cấu ô tô khách kết cấu khung xương đóng vai trò hết sức quan trọng, là nơi chứahành khách, lái xe và hành khách, có ảnh hưởng trực tiếp tới độ bền vững, dao động và độ

an toàn của thân xe Tuy nhiên từ trước tới nay, việc tự động hóa quá trình thiết kế còn hạnchế, làm cho kết cấu của khung ô tô khách chưa hợp lý (khối lượng lớn, sức bền và độ cứng

chưa đồng đều, vv) và thời gian thiết kế kéo dài Với việc thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu

tự động hóa quá trình thiết kế khung Ô tô khách-Ứng dụng công nghệ BIW vào sản xuất khung xe Ô tô Việt Nam” hi vọng sẽ khắc phục được một phần các khiếm khuyết

trên

Đề tài được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy TS Nguyễn Văn Trạng, tạitrường Đại học Sư phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Trong quá trình nghiên cứu,chúng em không tránh khỏi sai sót, rất mong sự chỉ bảo từ tất cả Quý Thầy Cô

Xin trân trọng cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Sự cần thiết của đề tài

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, các ngành kinh tế,làm cho mức sống được nâng lên, nhu cầu đi lại, vận chuyển lại càng được quan tâm khôngngừng Trong các loại phương tiện giao thông hiện đang được sử dụng trên thế giới cũngnhư ở Việt Nam thì phương tiện giao thông đường bộ mà đặc biệt là ô tô là loại phương tiệnphổ biến nhất, do nó có nhiều ưu điểm hơn so với các loại phương tiện khác: cơ động, giáthành rẻ, nhanh gọn

Nhu cầu sử dụng phương tiện tập thể là rất lớn, như vận chuyển ô tô khách liên tỉnh,vận chuyển hành khách cho các công ty, xí nghiệp, trường học,…Để đáp ứng nhu cầu của

xã hội các doanh nghiệp trong nước không ngừng nâng cao chất lượng và số lượng phươngtiện (ô tô khách) theo yêu cầu và mục đích sử dụng của khách hàng Do hạn chế về kỹ thuật

ô tô trong nước hiện nay nên ô tô thường được nhập khẩu nguyên chiếc hoặc nhập phụ kiện

từ các hãng nước ngoài về lắp ráp, tỉ lệ nội địa hóa thấp dẫn đến giá thành còn cao Việc chếtạo khung vỏ ô tô khách góp phần tăng tỉ lệ nội địa hóa của các ô tô khách sản xuất và lắpráp trong nước, góp phần giảm giá thành phẩm, tăng công ăn việc làm trong nước Tuynhiên, từ trước tới nay, việc tự động hóa quá trình thiết kế còn hạn chế làm cho kết cấu củakhung ô tô khách chưa hợp lí (khối lượng lớn, sức bền và độ cứng chưa đồng đều, vv) vàthời gian thiết kế kéo dài Với việc thực hiện đề tài này hy vọng sẽ khắc phục một phầnnhững khiếm khuyết trên, ngoài ra làm tài liệu trong nghiên cứu khoa học

1.2 Những vấn đề chung của quá trình thiết kế khung ô tô khách

Ngành công nghiệp ô tô hiện nay ngày càng thay đổi mạnh mẽ về kết cấu nhằm đápứng những nhu cầu vận chuyển, đi lại của con người, bên cạnh đó yếu tố an toàn, gia thànhcũng được hết sức quan tâm Trong kết cấu ô tô khách, khung vỏ là bộ phận hết sức quantrọng dùng để chứa lái xe hành khách và hàng hóa Việc thiết kế khung ô tô phải hợp lý vềhình dạng, khí động lực học, tính thẩm mĩ cao, đảm bảo độ bền vững, chống rung, ồn, mangtới cảm giác an toàn, thoải mái cho lái xe và hành khách

Quá trình thiết kế khung ô tô trong nước thường dựa trên các thiết kế đã có sẵn củanước ngoài, việc thiết kế giảm trọng lượng và tính toán độ bền vững thường dựa trên cáckhung ô tô này sau khi đưa vào sản xuất và lắp ráp Hai quy trình này không diễn ra đồngnhất dẫn tới khung ô tô khách trong nước khối lượng lớn, độ bền không đều, tính kinh tếchưa cao, thời gian thiết kế còn dài,…Do đó đòi hỏi phải có sự liên kết giữa hai quy trìnhnày nhằm giảm thiểu các khiếm khuyết trên.

1.3 Hiện trạng nghiên cứu trong và ngoài nước

1.3.1 Nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, các hướng nghiên cứu thiết kế cải tiến, tối ưu hóa khung xương ô tôkhách chủ yếu tập trung tính toán mô phỏng trạng thái bền, tính ổn định và tính năng an toàn

bị động của ô tô (khi xảy ra va chạm) hoặc tính bền trên cơ sở các xe ô tô khách đã đưa vàosản xuất Một số đề tài tốt nghiệp thực hiện thiết kế khung xương ô tô khách dựa trên thiết

kế đã có sẵn của các hãng nước ngoài mà không cần tính toán bền cho khung xương Việcnghiên cứu quá trình tự động hóa thiết kế khung xương ô tô khách vẫn chưa được thực hiện.Hiện tại cũng chưa thấy công trình nghiên cứu hay bài báo khoa học nào liên quan đượccông bố Do vậy việc nghiên cứu góp phần tăng tỉ lệ nội địa hóa ô tô khách sản xuất và lắpráp trong nước, đảm bảo độ bền vững, giảm giá thành phẩm và thời gian thiết kế là hết sứccần thiết

1.3.2 Nghiên cứu ngoài nước

Nghiên cứu thiết kế khung xương ô tô khách là khâu nghiên cứu quan trọng khôngthể thiếu trong việc nghiên cứu thiết kế ô tô Trên thế giới việc nghiên cứu tính toán lí thuyếtcũng như tiến hành thử nghiệm để thiết kế và hoàn thiện khung xương ô tô khách đã đượcnhiều nhà nghiên cứu quan tâm Việc thử nghiệm đối với khung xương ô tô khách thườngđược tiến hành tại các nhà máy, cơ sở nghiên cứu của các hãng ô tô lớn trên thế giới do chiphí cho việc này rất cao Vì vậy các tác giả thường tập trung vào việc tìm kiếm các phươngpháp, công cụ thiết kế và mô hình hóa thiết kế khung xương ô tô khách để nghiên cứu tínhtoán kết cấu và đưa ra phương pháp thiết kế tối ưu Các hướng nghiên cứu đã được thựchiện qua các đề tài như:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của cửa sổ, độ cững của khung xương và vỏ đến độ bền vữngcủa ô tô khách của Josisina Falck [6]

- Nghiên cứu ứng dụng máy tính vào thiết kế khung xương xe ô tô khách cua Hussein,Hussein MA, Harrich Alexader [7]

Các kết quả nghiên cứu của các tác giả nước ngoài đã tương đối hoàn thiện, tuy nhiên

đó là nghiên cứu bản quyền của các công ty hoặc chưa được công bố rộng rãi, sâu sắc cầnphải có riêng những nghiên cứu về vấn đề này

1.4 Xác định mục tiêu, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu

- Mục tiêu nghiên cứu:

Nghiên cứu tự dộng hóa quá trình thiết kế khung ô tô khách sản xuất lắp ráp tại ViệtNam bằng cách sử dụng các phần mềm Catia và Ansys Kết quả nghiên cứu có thể áp dụngtrong thiết kế sản xuất, lắp ráp khung xương ô tô khách trong nước và dùng làm tài liệutham khảo trong giảng dạy và nghiên cứu khoa học

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Đối tượng nghiên cứu của đề tài là khung xương ô tô khách chịu tải ½ sảnxuất và lắp ráp tại Việt Nam

+ Những phần mềm ứng dụng, sử dụng trong quá trình thực hiện đề tài và cácvật liệu gán vào kết cấu khung xương ô tô khách để thực hiện nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu:

Thực hiện tự động hóa quá trình thiết kế kết cầu và tính bền khung xương để hợp líhóa về kết cấu, về khối lượng, về độ bền, về độ cứng của khung ô tô khách phù hợp với điềukiện và công nghệ trong nước Đề xuất các kết quả nghiên cứu có khả năng ứng dụng vàoviệc chế tạo khung xương ô tô khách tại các nhà máy sản xuất lắp ráp trong nước

- Phương pháp nghiên cứu:

Đồ án sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp, gồm các bước sau:

+ Nghiên cứu lý thuyết: Xây dựng mô hình 3D khung xương ô tô khách bằngphần mềm Catia, sử dụng lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng và tính toánbền khung xương ô tô khách đã thiết kế

+ Nghiên cứu mô phỏng: Trên cơ sở phân tích kết quả mô phỏng tiến hành đánhgiá và tối ưu hóa thiết kế, từ đó đưa ra quy trình thiết kế khung xương ô tô khách hợp lý.

1.5 Kết luận chương 1

1 Phân tích được tình hình nghiên cứu thiết kế khung xương ô tô khách trongnước Từ đó đưa ra mục tiêu nghiên cứu, mục tiêu nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu, phạm

vi và phương pháp nghiên cứu

2 Đưa ra phương pháp tính toán thiết kế và ứng dụng các phần mềm vào quátrình tự động hóa thiết kế khung ô tô khách

3 Phân tích, đánh giá kết quả mô phỏng thu được Từ đó tối ứu hóa khungxương ô tô khách theo yêu cầu đặt ra

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA VÀ ANSYS TRONG THIẾT KẾ 2.1 Giới thiệu phần mềm

Hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp cơ khí ô tô thì việc ứngdụng các phần mềm thiết kế, tính toán bền vào việc chế tạo, sản xuất và lắp ráp các sảnphẩm là rất quan trọng Các phần mềm này không những mô phỏng một cách gần đúng các

mô hình thực tế mà còn giúp tối ưu hóa được một số kết cấu không cần thiết, giảm được chiphí sản xuất, giảm được các công đoạn kiểm tra đánh giá Trước đây, các phần mềm dùng

để thiết kế cơ khí, lắp ráp và mô phỏng động lực học thường không thể tính toán được cácbài toán cơ học vật rắn, cơ học thủy khí, các bài toán tính bền kết cấu, các bài toán động, cácbài toán tuyến tính và phi tuyến, các bài toán về điện từ trường, các bài toán tương tác đa vậtlí,…Ngược lại, các phần mềm ứng dụng trong tính toán thì không có khả năng thiết kế, môphỏng và lắp ráp Những năm gần đây, nhờ việc phát triển của các phần mềm công nghiệp

và sự hợp tác của các nhà cung cấp phần mềm đã giải quyết được các vấn đề đặt ra Catia làmột phần mềm ứng dụng mạnh trong việc thiết kế cơ khí, lắp ráp, mô phỏng động học,…kết nối và tương tác hai chiều được với phần mềm Ansys ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực

kỹ thuật vũ trụ, hàng không, công nghiệp ô tô, kết cấu-cơ học,…đưa ra các ngành côngnghiệp nói chung và công nghiệp ô tô nói riêng ngày càng phát triển

2.1.1 Giới thiệu phần mềm Catia

Catia được viết tắt từ cụm từ (Computer Aided Three Dimensional Interactive Application)

Có nghĩ là “ Xử lí tương tác không gian ba chiều có sự hỗ trợ của máy tính”, Catia là một bộphận phần mềm thương mại phức hợp CAD/CAM/CAE được hãng Daussault Systemes(Đây là một công ty của Pháp phát triển phần mềm chuyên dùng thiết kế máy bay) phát triển

và IBM là nhà phân phối trên toàn thế giới Catia được viết bằng ngôn ngữ C++ Phần mềmCatia là hệ thống CAD/CAM/CAE 3D hoàn chỉnh và mạnh mẽ nhất hiện nay, là tiêu chuẩncủa thế giới khi giải quyết hàng loạt các bài toán lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:

Cơ khí, tự động hóa, công nghiệp ô tô, xây dựng, tàu thủy và cao hơn là công nghiệp hàngkhông Nó giải quyết công việc một cách triệt để, từ khấu thiết kế mô hình CAD ( ComputerAided Design) đến khâu sản xuất dựa trên cơ sở CAM (Computer Aided Manufacturing),

khả năng phân tích tính toán, tối ưu hóa lời giải dựa trên chức năng CAE (Computer AidedEnginneering) của phần mềm Catia.

2.1.1.1 Một số ứng dụng của phần mềm

Catia được chia làm 3 cấp độ:

- Cấp độ 1 (Platform 1): Bao gồm các module hỗ trợ thiết kế

- Cấp độ 2 (Platform 2): Bao gồm các module hỗ trợ thiết kế và phân tích, môphỏng

- Cấp độ 3 (Platform 3): Bao gồm module cấp độ 2 và các module phân tíchchính xác trong công nghiệp hạng nặng như: Hàng không, ô tô, đóng tàu,…

Một số ứng dụng của phần mềm Catia:

- Catia trong thiết kế cơ khí: Ứng dụng này cho phép thiết kế cơ các chi tiết cơkhí, tạo lập sản phẩm lắp ghép, thiết kế hàn, thiết kế khuôn, thiết kế kim loại tấm, thiết kếkhung dây và bề mặt, xuất bản vẽ 2D từ mô hình 3D có sẵn…

Hình 2 1 Khung xương xe khách thiết kế bằng Catia

- Catia ứng dụng trong việc thiết kế xe sinh thái, dùng làm dữ liệu lưu trữ vàphục vụ quá trình chế tạo thân xe.

- Catia trong lắp rắp và mô phỏng động lực học

- Ứng dụng trong lập trình và mô phỏng gia công

Hình 2 3 Thiết kế xe sinh thái bằng Catia Hình 2 2 Động lực học máy bay mô phỏng bằng Catia

Hình 2 5 Phân tích động lực học bằng Catia

- Ứng dụng trong phân tích động lực học

- Ứng dụng trong kết cấu xây dựng và kiến trúc

Hình 2 4 Mô phỏng gia công phay bằng Catia

Ứng dụng trong thiết kế đường ống cấp.

2.1.1.2 Chức năng của các module chính trong Catia

Phầm mềm Catia được tích hơp trên 170 module, đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụngtrong tất cả các ngành nghề như: Cơ khí, ô tô, hàng không, kiến trúc, điện – điện tử, hệthống đường ống, quản lý vòng đời sản phẩm… Các module này người dùng có thể muariêng để đáp ứng với nhu cầu phù hợp của các ngành nghề

Hình 2 7 Thiết kế đường ống cấp bằng Catia Hình 2 6 Thiết kế xây dựng kiến trúc bằng Catia

Đối với từng mục đích sử dụng thì người dùng tìm hiểu từng chắc năng riêng của cácmodule đó Trong ngành cơ khí chúng ta sử dụng một số module chính như:

- Module Mechanical Design: Chuyên sử dụng cho việc thiết kế cơ khí Các module

con và chức năng của chúng:

+ Part Design: Thiết kế chi tiết

+ Assembly Design: Tạo lập sản phẩm lắp ghép

+ Weld Design: Thiết kế hàn

+ Mold Tooling Design: Thiết kế khuôn

+ Drafting: Xuất bản vẽ 2D từ mô hình 3D có sẵn

+ Sheet Metal Design: Thiết kế kim loại tấm

+ Wireframe and Surface Design: Thiết kế khung dây và bề mặt

- Module Shape: Chuyên sử dụng cho việc thiết kế tạo hình bề mặt Các module con

và chức năng của chúng:

+ FreeStyle: Thiết kế bề mặt, khối rắn tự do

+ Imagine & Shape: Thiết kế bề mặt, hình khối từ ảnh chụp

+ Generative Shape Design: Thiết kế bề mặt, hình khối tiến hóa

Hình 2 8 Module Mechanical Design

Hình 2 9 Module Shape

- Module Machining: Chuyên sử dụng cho việc thiết lập và mô phỏng chương trình

gia công Các module con và chức năng của chúng:

+ Lathe Machining: Thiết lập và mô phỏng chương trình gia công tiện

+ Prismatic Machining: Thiết lập và mô phỏng chương trình gia công phay trênmáy phay 3 trục

+ Surface Machining: Thiết lập và mô phỏng chương trình gia công phay mặtcong

+ Advanced machining: Thiết lập và mô phỏng chương trình gia công phay trênmáy phay 4, 5 trục

Hình 2 10 Module Machining

- Module Machining Simulation: Chuyên sử dụng cho việc thiết lập và mô phỏng

máy CNC Các module con và chức năng của chúng:

+ NC Machine Tool Simulation: Mô phỏng máy CNC

+ NC Machine Tool Buider: Thiết lập máy CNC

Hình 2 11 Module Machining Simulation

2.1.2 Giới thiệu phầm mềm Ansys

Ansys là một trong nhiều chương trình phần mềm công nghiệp, sử dụng phương phápphần tử hữu hạn (FEM – Finite Element Method) để phân tích các bài toán vật lý – cơ học,chuyển các phương trình vi phân, phương trình đạo hàm riêng từ dạng giải tích về dạng số,với việc sử dụng rời rạc hóa và gần đúng để giải

Việc sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn, các bài toán kỹ thuật về cơ, nhiệt, thủykhí, điện từ, sau khi mô hình hóa và xây dựng mô hình toán học, cho phép giải chúng vớiđiều kiện biên cụ thể với số bậc tự do lớn

Với bài toán kết cấu, phần mềm Ansys dùng để giải các bài toán trường ứng suất,biến dạng, trường nhiệt cho các kết cấu Ansys có thể giải các bài toán dạng tĩnh, dao động,cộng hưởng, bài toán ổn định, bài toán va đập, bài toán tiếp xúc Các bài toán được giải chocác dạng phần tử kết cấu thanh, dầm, 2D và 3D, giải các bài toán với các vật liệu đàn hồi,đàn hồi phi tuyến, đàn hồi dẻo lý tưởng, dẻo nhớt,… Để bắt đầu giải bài toán ta đi chọn kiểu

phần tử phù hợp với bài toán cần giải Ansys cung cấp trên 200 kiểu phần tử khác nhau, mỗikiểu phần tử tương ứng với một dạng bài toán Khi chọn một phần tử, bộ lọc sẽ chọn cácmodule tính toán phù hợp và đưa ra các yêu cầu về việc nhập các tham số tương ứng để giải.Cùng với việc chọn phần tử thì Ansys cũng yêu cầu chọn dạng bài toán riêng cho từng phần

tử Việc tính toán cũng phụ thuộc vào vật liệu được chọn, mỗi bài toán cần đưa ra mô hìnhvật liệu, cần xác lập rõ vật liệu đàn hồi hay dẻo, là vật liệu tuyết tính hay phi tuyến, với mỗivật liệu cần nhập đủ các thông số vật lý của vật liệu Ansys là phần mềm giải các bài toánbằng phương pháp số, chúng giải trên mô hình hình học Vì vậy, cần đưa vào mô hình hìnhhọc đúng Ansys cho phép xây dựng các mô hình hình học 2D và 3D, các kích thước thực,hình dáng được giản đơn hóa hoặc mô hình như vật thật Ansys có khả năng mô phỏng theo

mô hình hình học với các điểm, đường, diện tích và mô hình phần tử hữu hạn với các nút vàphần tử Hai dạng mô hình được trao đổi và thống nhất với nhau để tính toán Ansys là phầnmềm giải bài toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn nên sau khi dựng mô hình hình học,Ansys cho phép chia lưới phần tử do người sử dụng chọn hoặc tự động chia lưới Số lượngnút và phần tử quyết định đến độ chính xác của bài toán nên cần chia lưới càng nhỏ càng tốt.Việc chia nhỏ phần tử này còn phụ thuộc vào năng lực từng phần mềm Nếu sử dụng phiênbản công nghiệp số nút và phần tử có thể đến con số hàng trăm nghìn, phiên bản đại học đếnchục nghìn

Để giải một bài toán bằng phần mềm Ansys, cần đưa vào các điều kiện ban đầu vàđiều kiện biên cho mô hình hình học Các ràng buộc và các ngoại lực hoặc nội lực (lực,chuyển vị, nhiệt độ,…) được đưa vào tại từng nút, từng phần tử trong mô hình hình học

Sau khi xác lập các điều kiện bài toán, để giải chúng, Ansys cho phép chọn các dạngbài toán Khi giải các bài toán phi tuyến, vấn đề đặt ra là sự hội tụ của bài toán Ansys chophép xác lập các bước lặp để giải bài toán lặp với độ chính xác cao Để theo dõi bước tính,Ansys cho biểu đồ quan hệ các bước lặp và độ hội tụ Các kết quả tính toán được ghi lưuvào các file dữ liệu Việc xuất dữ liệu được tính toán và lưu trữ, Ansys có hệ hậu xử lý rấtmạnh, cho phép xuất dữ liệu dưới dạng đồ thị, ảnh đồ thị, để có thể quan sát trường ứng suất

và biết dạng, đồng thời cũng cho phép xuất kết quả dưới dạng bảng số

Việc Ansys có hệ hậu xử lý mạnh đã đem lại một thế mạnh để các phần mềm khácphải sử dụng Ansys là một phần mềm liên kết xử lý phân tích trường ứng suất – biến dạng

và các thông số vật lý khác

2.1.2.1 Tổng quan về Ansys Workbench

Ansys Workbench là gói phần mềm phân tích phần tử hữu hạn ( FEA – FiniteElement Analysis) hoàn chỉnh được dùng để mô phỏng, tính toán, thiết kế được sử dụngtrong hầu hết các lĩnh vực kỹ thuật trên toàn thế giới Nó có thể xem như là một công cụquản lý dự án, đây là một giao diện tổng quát cấp cao nhất để liên kết các công cụ phầnmềm của Ansys Workbench giúp xử lý các dữ liệu truyền giữa các công cụ của Ansys như:

Mô hình – Lưới – Bộ giải – Hậu xử lý Việc này giúp đỡ rất nhiều trong việc quản lý dự án.Một cách trực quan hóa, ta có thể nhìn thấy một dự án được xây dựng như thế nào mà khôngcần lo lắng về các tệp trên ổ cứng (mô hình, lưới, kết quả,…) Vì Workbench có thể quản lýcác ứng dụng độc lập và truyền dữ liệu giữa các ứng dụng giúp dễ dàng thực hiện cácnghiên cứu thiết kế cho bài toán tối ưu thiết kế

- Thanh công cụ chính trong Ansys Workbench: Các tùy chọn hiển thị trong thanhToolbox hiển thị tất cả các hệ phân tích mà ta có thể sử dụng

+ Analysis Systems: Là các khung phân tích tạo sẵn bao gồm các ứng dụngriêng lẻ cần thiết cho quy trình phân tích cơ bản

+ Component Systems: Là các khối xây dựng ứng dụng riêng lẻ cho mỗi giaiđoạn của một phân tích

+ Design Exploration: Cung cấp các công cụ tối ưu thiết kế và khai thác tìm hiểucác đáp ứng tham số

Hình 2 12 Thanh công cụ Tootbox

- Sơ đồ phân tích cơ bản: Để bắt đầu một quy trình phân tích cơ bản, người dùng kéo

một Analysis Systems lên cửa sổ Project Schematic để đưa ra một quy trình phân tích cơ

bản, gồm tất cả các bước cần thiết cho một phân tích điển hình Quy trình phân tích từ trênxuống dưới, khi hoàn thành từng bước biểu tượng phía bên phải sẽ thay đổi

Hình 2 13 Sơ đồ khối phân tích cơ bản

- Chia sẻ dữ liệu giữa các bộ giải: Worbench có thể được sử dụng để truyền dữ liệugiữa các bộ giải Ví dụ trong phân tích tương tác một chiều FSI, chúng ta truyền các tải từ

mô phỏng CFD trong Fluent sang hệ phân tích Mechanical để thực hiện một phân tích ứngsuất Kết nối vuông chỉ ra rằng mô hình được tạo ra trong A2 ( Mô hình CFD) đang đượcchia sẻ với B3 ( Mô hình FEA), kết nối hình tròn chỉ ra rằng các kết quả CFD đang đượctruyền như một điều kiện đầu vào để được sử dụng cho phân tích ứng suất FEA

Hình 2 14 Sơ đồ chia sẻ dữ liệu giữa các bộ giải

- Kết nối các mô hình CAD: Ansys Workbench cho phép người dùng có thể nhập fileCAD dạng trung gian hoặc file CAD gốc được tạo ra từ các phần mềm: Catia, Inventor,SolidWork, NX,… Các phần mềm này có thể tương tác hai chiều với nhau, người dùng thayđổi được các tham số hình và tham số hóa các liên kết như: Kích thước hình học hoặc vị trícủa các đặc điểm hình học, hiệu chỉnh các chi tiết mô hình bằng cách thêm vào hoặc bớt đicác chi tiết Sau khi nhập và chỉnh sửa mô hình từ hệ thống CAD theo ý muốn, ta đã có thể

sử dụng mô hình này cho quá trình phân tích mô phỏng

Hình 2 15 Nhập mô hình CAD vào Workbench

2.1.2.2 Quy trình thực hiện mô phỏng Ansys trên Workbench

Khi bắt đầu giải một bài toán bằng phần mềm Ansys Workbench cần đưa các điềukiện ban đầu và điều kiện biên cho mô hình, các rằng buộc, các nội lực hoặc các ngoại lực(lực, chuyển vị, nhiệt độ,…) vào từng nút, từng phần tử trong mô hình hình học Để bắt đầu

một quy trình phân tích cơ bản, người dùng kéo một Analysis Systems lên cửa sổ Project Schematic để đưa ra một quy trình phân tích cơ bản, gồm tất cả các bước cần thiết cho một

phân tích điển hình Quy trình phân tích từ trên xuống dưới, khi hoàn thành từng bước biểutượng phía bên phải sẽ thay đổi Các bước giải của một quy trình mô phỏng được thực hiệnnhư sau:

- Mô hình hình học: Thiết kế chỉnh sửa hình học, mô hình hóa hình học 3D nhờ cácphần mềm sau đó chuyển mô hình cho Workbench

- Chia lưới phần tử: Dùng phương pháp phần tử hữu hạn để giải các bài toán phân tích,tính bền cho kết cấu Vì vậy cần phải chia lưới phần tử Số lượng nút và phần tử quyết địnhđến độ chính xác của bài toán, nên chia lưới càng mịn càng tốt, nhưng việc chia lưới nàyphụ thuộc vào năng lực của từng phiên bản Ansys

- Thiết lập giả và giải: Xác định các điểm, các mặt cố định hoặc chuyển động với sốbậc tự do nào đó, nhập lực tác dụng với lực tập trung, lực phân bố, moment,…

+ Chọn mô hình vật liệu cho từng chi tiết: nhập các thuộc tính cơ học, nhiệt vàcác thuộc tính khác cho từng chi tiết và kết cấu Ansys Workbench cho phép nhập thuộc tínhvật liệu không phải là các giá trị cố định về giới hạn đàn hồi, giới hạn chảy, mà cho phépnhập quan hệ ứng suất và biến dạng, quan hệ đó là quan hệ phi tuyến và phụ thuộc vào nhiệt

độ và tốc độ biến dạng Ansys Workbench cho quan hệ ứng suất và biến dạng của một sốvật liệu thông dụng nhưng cũng cho người dùng tự nhập các giá trị đường cong thực nghiệmcủa người dùng.

+ Chọn phương pháp giải: Bài toán tính bền tĩnh hay động, bài toán bền mỏi haydao động, bài toán tác động nhiệt đơn thuần hay bài toán đồng tác động cơ nhiệt,…

+ Cho chạy chương trình để máy tính giải

- Khai thác và xử lý kết quả: Vào result để chọn các kết quả cần phân tích (Chuyển vị,ứng suất, biến dạng,… theo yêu cầu người dùng) Sau đó ta so sánh kết quả với các tiêuchuẩn bền để kiểm tra kết cấu xem đủ bền chưa, chỗ nào thừa, chỗ nào hư hỏng từ đó điềuchỉnh lại kết cấu để tránh hư hỏng, dư thừa vật liệu

Khi ta xác lập được điều kiện cho bài toán, Ansys Workbench cho phép chọn dạngbài toán phù hợp Đối với các bài toán phi tuyến sự hội tụ là yếu tố rất quan trọng của bàitoán Ansys Workbench đã giải quyết được vấn đề này, phần mềm cho các bước lặp và hội

tụ để theo dõi các bước giải Các kết quả tính toán được lưu vào các file dữ liệu AnsysWorkbench cho phép xuất dữ liệu dưới dạng đồ thị, ảnh đồ, để có thể quan sát được trườngứng suất, biến dạng, trường nhiệt, xuất ra kết quả dưới dạng bảng số để kiểm tra, đánh giá

2.2 Kết luận chương 2

1 Tìm hiểu, nắm được các ứng dụng của phần mềm thiết kế Catia

2 Tìm hiểu, nắm được quy trình mô phỏng tính bền của phần mềm AnsysWorkbench

CHƯƠNG 3: TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ KHUNG XƯƠNG Ô TÔ KHÁCH 3.1 Giới thiệu ô tô khách thiết kế

Mô hình xe ô tô khách được tham khảo là xe ô tô khách TB115CT – WLFII Trên cơ

sở xe satxi nhập khẩu từ Trung Quốc, đảm bảo các yêu cầu chung đối với xe khách và xekhách thành phố Đây là loại ô tô khách cao cấp và hiện đại, với kiểu dáng tinh tế, tính thẩm

mĩ cao, phù hợp với loại đường ở các thành phố nước ta Số người cho phép chuyên trở là

80 người (34 chỗ ngồi và 46 chỗ đứng) Tuyến hình ô tô khách TB115CT – WLFII như hình3.1 thể hiện, bố trí khoang hành khách như hình 3.2

Hình 3 1 Tuyến hình ô tô khách TB115CT- WLFII

Hình 3 2 Bố trí khoang hành khách Bảng 3 1 Thông số kỹ thuật xe ô tô khách TB115CT-WLFII

động Tỉ số truyền cầu i = 4.88

Kiểu phụ thuộc, phần tử đàn hồi

là 2 bộ nhíp lá, phần tử giảmchấn là giảm chấn thủy lực tácđộng hai chiều, thanh cân bằng.Nhíp trước/sau: 3 lá

Khung xương ô tô khách được chế tạo chủ yếu bằng thép định hình dạng hộp có kíchthước (Rộng x cao x dày): 20 x 40 x 1.4 mm, 30 x 30 x 1.4 mm, 40 x 40 x 2 mm, 40 x 60 x

2 mm, 50 x 50 x 2 mm, 40 x 70 x 3 mm, 40 x 80 x 3 mm, một vài kết cấu có sử dụng thép

hình L Các thép hình liên kết với nhau bằng phương pháp hàn.

Đây là loại ô tô khách có khung satxi và khung xương khoang hành khách cùng chịulực (Semi-Integral Bus Body): Khung xương khoang hành khách được liên kết cứng vớikhung satxi bằng phương pháp hàn, vị trí liên kết thường là đầu dưới các cột đứng mảngsườn của khung xương với các dầm ngang hai bên của khung satxi, các dầm ngang củamảng sàn với dầm dọc của khung satxi Do cùng chịu lực nên khung satxi có kết cấu đơngiản và trong lượng nhỏ hơn so với những lại khác

Hình 3 3 Ô tô satxi cơ sở

Hình 3 4 Kết cấu khung satxi ô tô cơ sở

3.2 Tự động hóa thiết kế kết cấu khung xương

Ta đi xây dựng mô hình hình học khung xương ô tô khách dựa trên số liệu hình họccủa khung xương ô tô khách TB115CT – WLFII, đảm bảo các yêu cầu chung đối với xekhách và xe khách thành phố

Quá trình này ta đi xây dựng thứ nhất một module thiết kế mô hình hình học khungxương ô tô khách bằng phần mềm Catia, trong đó khi ta thay đổi các thông số tải trọng,hành khách thì ta có được một mô hình hình học khung xương mới phù hợp yêu cầu đặt ra.Module thứ hai là ta đi xây dựng và gán các mặt cắt vật liệu cho kết cấu khung xương ô tôkhách thông qua phần mềm Ansys Quá trình này được cụ thể hóa bằng hai quá trình sau:

- Quá trình xây dựng mô hình hình học khung xương: Quá trình này ta đi xây dựng

một module thiết kế mô hình hình học khung xương ô tô khách, mà khi ta thay đổi cácthông số xe như: Tải trọng, số hành khách, Thông qua các thông số kích thước như: chiềudài, chiều rộng, chiều cao, góc nghiêng, chiều ngang, thì ta có được một mô hình hìnhhọc khung xương ô tô khách như yêu cầu thiết kế Việc này được thực hiện bằng cách dùngcác hàm thông số (fx) trong Catia được liên kết với bảng Excel trong đó có chứa thông sốđược thay đổi để phù hợp với ô tô khách có tải trọng khác nhau Xây dựng các mô hình hìnhhọc bằng đường line thay vì xây dựng mô hình dạng khối Việc này giúp tiết kiệm được rấtnhiều thời gian thiết kế của người kỹ sư thiết kế, thuận tiện cho việc chỉnh sửa mô hình vàgiúp cho quá trình mô phỏng trong Ansys được dễ dàng hơn

- Quá trình nhập và chỉnh sửa mô hình hình học khung xương: Quá trình này ta đikiểm tra lại các lỗi trong quá trình xây dựng mô hình hình học, tạo ra các Boolean để quản

lý các nhóm kết cấu, mặt cắt khác nhau và đi gán các mặt cắt có tiết diện phù hợp cho môhình Quá trình này giúp người dùng dễ dàng thay đổi các thông số mặt cắt cho việc tối ưu

và cho kết quả mô phỏng chính xác hơn

3.2.1 Quá trình xây dựng khung xương ô tô khách

3.2.1.1 Tạo bảng thông số quản lý trên Excel

Tạo bảng Excel bao gồm nhiều hàng ngang khác nhau, mỗi hàng chứa các thông sốchiều dài, chiều rộng, chiều cao, các góc nghiêng, các khoảng cách, thông số khoảng cách

giữa các mặt phẳng (Ofset) dùng để vẽ các sketch, tưng ứng với mỗi một khung xương ô

tô khách có các tải trọng, số hành khách khác nhau Lưu lại và đặt tên cho bảng Excel này

Hình 3 5 Bảng thông số Excel

3.2.1.2 Khung xương mảng sàn

Khởi động Catia, nhấn đúp chuột trái vào biểu tượng cài đặt phần mềm, chọnAssembly Design bắt đầu thiết kế Xây dựng mô hình khung xương mảng sàn bằng các lệnhsau:

Bảng 3 2 Các lệnh xây dựng mô hình khung xương mảng sàn

1

- Chọn Assembly Design.

- Vào cây công cụ Product Structure Tool, tạo Part.

- Đặt tên Part là Dimension Nhấp đúp chuột trái vào Dimension bắt đầu

vẽ

2 - Vào Formula (fx), vào hộp thoại của New Parmenter Of Type

- Lấy kiểu thông số theo độ dài (lengh)

- Nhấn chuột trái vào New Parmenter Of Type

- Đặt tên thông số kích thước vào hộp thoại Edit Name Or Value Of The Current Parameter Chọn Ok.

- Vào Tools chọn Publication chọn thông số tại nút Parmeter Chọn Ok.

4 - Quay về môi trường Assembly Design tạo Part đặt tên “mang san”,

Copy thông số tại Publications dán vào Part “mang san”.

5

- Vào môi trường 2D dùng lệnh Line vẽ các đường thẳng

- Vào Constraint để lấy thông số độ dài, nhấn chuột phải vào thông số đã tạo chọn Edit Formula, chọn vào thông số Parmeters của “mang san”, chọn Ok.

7 - Dùng lệnh Split cắt qua lại giữa các thanh.

8 - Liên kết các Line lại một mảng bằng lệnh Join Kết thúc quá trình vẽ.

Hình 3 6 Mô hình khung xương mảng sàn

3.2.1.3 Khung xương mảng trần

Khởi động Catia, nhấn đúp chuột trái vào biểu tượng cài đặt phần mềm, chọnAssembly Design bắt đầu thiết kế Xây dựng mô hình khung xương mảng trần bằng các lệnhsau:

Bảng 3 3 Các lệnh xây dựng mô hình khung xương mảng trần

1

- Quay về môi trường Assembly Design.

- Tạo Part đặt tên là “mang tran” Copy thông số của “mang tran” tại nút Publication dán vào Part “mang tran” vừa tạo

3 - Tạo góc nghiêng cho đường Line bằng cách lấy góc từ thông số đã

Copy từ nút Publications, chọn Ok

4 - Tạo cung bo bằng lệnh Corner lấy thông số bán kính góc bo từ thông

số đã Copy từ nút Publications, chọn Ok.

5 - Dùng lệnh Symmetry để đối xứng Sketch đã vẽ.

6 - Dùng lệnh Project để chiếu sketch này lên Plane khác đã tạo để có

được hình dáng Sketch mà không vẽ lại trong môi trường 2D.

8 - Dùng lện Split cắt qua lại giữa các thanh.

9 - Liên kết các Line lại một mảng bằng lệnh Join Kết quá trình vẽ.

Hình 3 7 Mô hình khung xương mảng trần

3.2.1.4 Mô hình khung xương mảng đầu

Khởi động Catia, nhấn đúp chuột trái vào biểu tượng cài đặt phần mềm, chọnAssembly Design bắt đầu thiết kế Xây dựng mô hình khung xương mảng đầu bằng các lệnhsau: