Trên cơ sở phân tích kết quả tính toán rung động, tác
giả lựa chọn kết cấu khung xe tối ưu, nhờ đó thay đổi độ
cứng khung xương xe, nhằm giảm thiểu rung động ghế
hành khách, đáp ứng mức cao nhất về sự thoải mái theo
tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997 với các kích thích chủ yếu là
rung động do động cơ gây ra. Việc tối ưu hóa kết cấu khung
xe làm giá trị biên độ vận tốc theo ba phương giảm xuống
rất nhiều (khoảng 56%). Gia tốc rung động của khung
xương theo phương Z sau khi tối ưu hóa kết cấu giảm
xuống còn 0,196m/s2, giảm hơn 29,43% so với giá trị ban
đầu, đảm bảo độ thoải mái theo tiêu chuẩn ISO 2631-1. Kết
quả nghiên cứu dự kiến sẽ áp dụng nhằm giảm thiểu rung
động trên ghế hành khách của xe buýt B45, Công ty THHH
MTV Thaco Trường Hải.
5 trang |
Chia sẻ: huongthu9 | Lượt xem: 521 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tối ưu hóa khung xe buýt B45 nhằm giảm rung động ghế hành khách, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 1 83
TỐI ƯU HÓA KHUNG XE BUÝT B45 NHẰM GIẢM RUNG ĐỘNG
GHẾ HÀNH KHÁCH
OPTIMIZING B45 BUS FRAME STRUCTURE TO REDUCE PASSENGER SEAT VIBRATION
Nguyễn Minh Thiện1, Lê Cung2
1HVCH 2017-2018, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; minhthien10@gmail.com
2Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; lcung@dut.udn.vn
Tóm tắt - Vấn đề rung động và tiếng ồn trên xe buýt là tiêu chí quan
trọng cần cải thiện nhằm đảm bảo sự thoải mái và an toàn cho hành
khách. Trong kết cấu xe buýt, khung xương xe là bộ phận truyền rung
động từ nguồn kích thích như động cơ, mặt đường đến vị trí ghế
hành khách. Tối ưu hóa độ cứng khung xương xe là giải pháp hiệu
quả nhằm giảm rung động trên xe tạo sự thoải mái cho hành khách.
Bài báo đề xuất mô hình mô phỏng rung động kết cấu khung xe buýt
B45, sử dụng phần mềm Hyperworks. Trên cơ sở phân tích kết quả
tính toán rung động, tác giả lựa chọn kết cấu khung xe tối ưu, thay đổi
độ cứng khung xương xe, giảm thiểu rung động ghế hành khách, đáp
ứng mức cao nhất về sự thoải mái theo tiêu chuẩn ISO Human Body
Vibration (ISO 2631-1). Kết quả rung động trước và sau khi tối ưu kết
cấu khung xe được kiểm chứng bằng đo đạc thực nghiệm về rung
động tại các vị trí khác nhau trên ghế hành khách.
Abstract - Vibration and noise on buses are important criteria that
need improving in order to ensure comfort and safety for
passengers. In a bus structure, the vehicle frame plays a major role
in transmitting vibrations from stimulating sources such as engines,
road surface,.. to passenger seats. Optimizing bus frame stiffness
is an effective solution to reduce vehicle vibration, creating comfort
for passengers. This article deals with a simulation model of a B45
bus structural frame via the use of Hyperworks software. Based on
the analysis of vibration results, the authors chose the optimum bus
frame structure, changed the stiffness of the vehicle frame, thereby
minimizing passenger seat vibration and meeting maximum
comfort according to ISO Human Body Vibration standards (ISO
2631-1). Vibration results of the bus structural frame before and
after optimization have been verified by experimental
measurements of vibration at various positions of passenger seats.
Từ khóa - phương pháp phần tử hữu hạn; phần mềm Hyperworks;
tiêu chuẩn ISO 2631-1; rung động khung xe; thiết bị đo LMS.
Key words - finite element method; Hyperworks software; ISO
2631-1 Standards; vehicle frame vibration; LMS measuring device.
1. Giới thiệu
Trong kết cấu khung xe buýt, khung xương xe bộ phận
chính truyền rung động từ các nguồn kích thích như động
cơ, mặt đường, giàn điều hòa đến vị trí ghế hành khách
và lái xe. Tối ưu hóa độ cứng khung xương xe là một giải
pháp hiệu quả nhằm giải quyết các vấn đề rung động trên
xe, tăng độ êm dịu thoải mái cho hành khách.
Nghiên cứu về dao động trên khung xe đã được nhiều nhà
khoa học trong nước và trên thế giới quan tâm. Nhiều mô hình
tính toán dao động khung xe được đề xuất [1], [2], [3], [4], [5],
[6], [7]. Nguồn kích thích dao động thường là nguồn kích thích
từ mặt đường tác dụng lên khung xương qua độ cứng và hệ số
dập tắt dao động của hệ thống treo và bánh xe [5]. Phương
trình vi phân dao động được giải nhờ công cụ toán học Matlab
[2], nghiên cứu rung động từ động cơ sử dụng phần mềm
ANSYS [7]. Việc phân tích rung động từ nguồn kích thích
động cơ thường chỉ được thực hiện ở các hãng ô tô lớn, do
được đầu tư phần mềm mô phỏng có khả năng tính toán mạnh
và thiết bị thử nghiệm đắt tiền. Nghiên cứu cụ thể về rung
động trên khung xe buýt B45 vẫn chưa được thực hiện đầy đủ.
Trong phạm vi bài báo chỉ đề xuất mô hình mô phỏng
rung động kết cấu khung xe buýt B45, sử dụng phần
mềm Hyperworks và kiểm chứng kết quả bằng cách đo
đạc thực nghiệm về rung động tại các vị trí khác nhau
trên ghế hành khách.
2. Nghiên cứu rung động của khung xe bằng phần mềm
Hyperworks
2.1. Tiêu chuẩn đánh giá ảnh hưởng của rung động
Việc đánh giá ảnh hưởng của rung động trên xe đối với
sức khỏe con người được quy định trong tiêu chuẩn ISO
2631-1 và TCVN 6964. Tiêu chuẩn này xác định rõ mức
độ thoải mái và sự cảm nhận của con người thông qua 3 giá
trị RMS (giá trị gia tốc rung động hiệu dụng), MTVV (giá
trị gia tốc rung động tức thời lớn nhất trong khoảng thời
gian nghiên cứu t0) và VDV (giá trị gia tốc rung động trung
bình bình phương tích lũy theo thời gian). Giá trị RMS
được xác định qua gia tốc rung động [m/s2] theo thời gian
bằng biểu thức:
𝑎𝑤 = [
1
𝑇
∫ 𝑎𝑤
2(𝑡)𝑑𝑡
𝑇
0
]
1
2
Trong đó: aw(t): Gia tốc rung động của chuyển động
theo thời gian [m/s2], T: Khoảng thời gian đo [s].
Bảng 1, trình bày các giá trị gia tốc rung động tương
ứng với mức độ của thoải mái của con người theo Tiêu
chuẩn ISO 2631-1: 1997.
Bảng 1. Mức độ thoải mái theo gia tốc rung động
(Tiêu chuẩn ISO 2631-1)
Giá trị gia tốc [m/s2] Mức độ thoải mái
< 0,315 Rất thoải mái
0,315 ÷ 0,63 Cảm giác một ít không thoải mái
0,5 ÷ 1,0 Cảm giác rõ rệt không thoải mái
0,8 ÷ 1,6 Không thoải mái
1,25 ÷ 2,5 Rất không thoải mái
> 2,0 Cực kỳ không thoải mái
2.2. Mô hình dao động của khung xe
Mô hình dao động cưỡng bức của hệ khung xe (và ghế
hành khách) có thể được mô tả như trên Hình 2.
84 Nguyễn Minh Thiện, Lê Cung
Hình 2. Mô hình dao động hệ khung xe
Phương trình dao động của hệ:
𝑀�̈� + 𝐵�̇� + 𝐾𝑢 = 𝑓(𝜔). 𝑒𝑖𝜔𝑡
Trong đó: Kb, cb, mb: Độ cứng, hệ số dập tắt dao động
và khối lượng tổng của khung xe; Ks, cs, ms: Độ cứng, hệ
số dập tắt dao động và khối lượng của ghế hành khách; Km,
cm: Độ cứng, hệ số dập tắt dao động của cao su giảm chấn
động cơ; Ka, cd: Độ cứng bầu hơi, hệ số dập tắt dao động
của giảm chấn hệ thống treo; K, B, M: Ma trận độ cứng
tổng, ma trận hệ số dập tắt dao động tổng và ma trận khối
lượng tổng của cả hệ; ω: Tần số góc dao động của nguồn
kích thích; u: Ma trận chuyển vị; 𝑓(𝜔). 𝑒𝑖𝜔𝑡 : Hàm kích
thích của nguồn rung, đặc trưng bởi lực kích thích tác dụng
hoặc giá trị vận tốc rung động tác dụng lên hệ khung xe [9].
Lực kích thích do dao động của động cơ gây ra, được
truyền đến khung xe thông qua các tấm cao su chân đế động
cơ và truyền đến ghế hành khách. Bài báo này chỉ xét đến
kích thích từ động cơ và bỏ qua kích thích từ mặt đường
lên khung xe.
2.3. Thực nghiệm xác định kích thích từ động cơ
Hình 3. Vị trí lắp đặt gia tốc kế theo 3 phương lên các
cao su chân máy
1. Gia tốc kế, 2. Chân máy trên chassis, 3. Cao su chân máy,
4. Chân máy trên động cơ, 5. Chân hộp số, 6. Cao su chân hộp
số, 7. Chân hộp số trên chassis.
Thông số đầu vào của bài toán chính là kích thích từ
động cơ, thể hiện qua vận tốc rung động tại các vị trí lắp
động cơ và hộp số (Hình 3). Nguồn rung động từ một máy
được thể hiện qua biên độ vận tốc rung động. Vận tốc rung
động được đo bằng thiết bị đo rung động, tiếng ồn và va
chạm LMS Test Lab của Hãng LMS, Siemens Group, Bỉ,
thông qua 4 gia tốc kế đặt tại vị trí chân máy động cơ. Hình
4 thể hiện đồ thị biên độ vận tốc theo tần số rung động từ
0÷250 Hz tại vị trí hộp số phía bên tài xế và phía bên phụ
xe. Trong khoảng tần số từ 55÷250 Hz, biên độ vận tốc có
giá trị rất nhỏ nên không xét đến.
Hình 4. Biên độ vận tốc tại các vị trí chân máy
phía bên tài xế (4a) và phía bên phụ xe (4b)
2.4. Mô phỏng rung động khung xe buýt bằng phần mềm
Hyperworks
2.4.1. Kết cấu và mô hình hóa khung thân xe và khung
chassis
Các bộ phận trong khung thân xe và khung chassis được
chia lưới sử dụng các phần tử 2d cho thép hộp, tôn mui,
tấm gia cố, các liên kết hàn; phần tử 3d (tetra) cho pát thanh
giằng hệ thống treo; phần tử rbe (cứng hoàn toàn) cho các
mối ghép bulông (Hình 5).
2.4.2. Dữ liệu đầu vào cho bài toán rung động FRF trong
phần mềm Hyperworks
Hình 5. Mô hình hóa khung thân xe và khung chassis
Để giải bài toán rung động sử dụng phần tử hữu hạn
trong phần mềm Hyperworks, cần xác định các dữ liệu đầu
vào như [4]: nguồn kích thích (DLOAD) có thể là lực hoặc
chuyển vị, vận tốc hay gia tốc theo dãy tần số kích thích
(FREQ), ràng buộc (SPC).
Hàm kích thích DLOAD: Vị trí tạo ra nguồn kích thích
là tại các chân máy động cơ. Động cơ được lắp vào khung
chassis qua bốn chân máy, do vậy sẽ có bốn nguồn kích
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 1 85
thích rung động được đưa vào bài toán. Tại các vị trí chân
máy động cơ được đặt giá trị biên độ vận tốc bằng các
SPCD_Velo theo 3 phương X, Y, Z, gồm vị trí chân máy
bên phụ phía trước (SPCD_Velo_2788823), chân máy bên
phụ phía sau (SPCD_Velo_2788818), chân máy bên tài
phía trước (SPCD_Velo_2788824), chân máy bên tài phía
sau (SPCD_Velo_2788820).
Ràng buộc SPC: Các đế đỡ liên kết sẽ ràng buộc 3 bậc
tự do. Các vị trí bầu hơi sẽ cố định 6 bậc tự do.
Dãy tần số kích thích FREQ: Dãy tần số kích thích được
xây dựng theo hàm tuyến tính. Do biên độ vận tốc rung ở
tần số lớn hơn 55Hz có giá trị rất nhỏ, nên giá trị tần số
kích thích rung động chỉ xét từ 5 ÷ 55Hz với bước 0,1Hz.
3. Kết quả mô phỏng rung động và nhận xét
Kết quả tính toán rung động khung xe buýt được thể
hiện trên Hình 6, Bảng 2 và Bảng 3. Kết quả tính toán được
kiểm chứng thông qua đo đạc thực nghiệm tại các điểm
tương ứng theo ba phương X, Y, Z bằng thiết bị đo rung
động, tiếng ồn và va chạm LMS Test Lab của Hãng LMS,
Siemens Group, Bỉ.
Kết quả tính toán rung động cho thấy, biên độ vận tốc
của các phần tử trên mô hình lớn hơn so với tại vị trí nguồn
kích thích. Các vị trí có mức độ rung động lớn tập trung tại
khung xương mảng hông trái, hông phải, mảng đuôi, sàn
băng ghế 5 và tôn mảng mui. Khung xương mảng hông trái,
phải và mảng đuôi bố trí gần nguồn rung động và chịu ảnh
hưởng của khối lượng các chi tiết đặt vào, mặt khác vị trí
sàn băng ghế 5 và tôn mảng mui có mức độ rung động lớn
là do kết cấu liên kết chưa phù hợp, độ cứng thấp gây ra
rung động cao.
Kết quả tính toán cho thấy rung động có ảnh hưởng trực
tiếp đến người ngồi (sàn băng ghế 5), nên để đánh giá mức
độ tác động của rung động xe buýt đến người ngồi như đã
đề cập ở Bảng 1, ta phải so sánh kết quả tính toán giá trị
gia tốc theo tần số rung động với tiêu chuẩn về mức độ
thoải mái. Giá trị gia tốc rung động theo các phương X, Y
và Z nằm trong khoảng 0,5÷1,0 m/s2, mức độ cảm giác rõ
rệt không thoải mái tại các vị trí sàn hành khách. Các vị trí
này được liên kết với khung mảng hông trái, phải và chassis
đuôi, nơi bắt các pát chân máy động cơ, nguồn rung động.
Do vậy, cần hiệu chỉnh kết cấu khung xương, tối ưu hóa
các mảng chịu rung động để tăng độ cứng cho khung xe
buýt, đưa giá trị vận tốc, gia tốc rung động về ngưỡng “rất
thoải mái” đối với hành khách.
Hình 6. Kết quả vận tốc rung động [m/s] tại
tần số rung động f = 25 [Hz] theo phương X
4. Kết quả tối ưu hóa kết cấu nhằm giảm rung động ghế
hành khách
Tối ưu hóa kết cấu khung xe, nhằm đảm bảo mức độ rung
động, tăng độ thoải ở vị trí người ngồi, được thực hiện bằng
cách thay đổi kết cấu, đặc tính vật liệu, quy cách thép hộp
của các mảng khung xương: Thay đổi kích thước, chiều dày
các thép hộp tại vị trí gần nguồn rung động như khung xương
mảng đuôi, mảng hông trái và mảng hông phải nơi có biên
độ rung lớn nhất, nhằm tăng độ cứng khung xương; Thay đổi
hình dạng kết cấu khung xương để tăng khả năng chống rung
động tại các vị trí căng tôn mui, dãy ghế hành khách Kết
quả tính toán tối ưu kết cấu khung xương được đánh giá qua
biên độ vận tốc rung động tại các phần tử của mô hình khung
xe và vị trí nguồn kích thích.
Kết quả tính toán rung động tại các vị trí khác nhau trên
khung xe trước và sau khi tối ưu hóa kết cấu được thể hiện
trên Bảng 4.
Bảng 2. Kết quả vận tốc rung động lớn nhất ban đầu trên khung xe theo ba phương X, Y, Z tại các tần số khác nhau
Vị trí đo đạc Node id
f=25 Hz f=50 Hz
X Y Z X Y Z
Chân máy bên phụ phía trước 2788823 2,35017 6,05450 4,23 0,29176 0,27907 0,356
Chân máy bên phụ phía sau 2788818 2,73412 13,97112 9,81 0,24889 0,67635 0,823
Chân máy bên tài phía trước 2788824 2,82426 6,46898 6,01 0,46238 0,98804 1,97
Chân máy bên tài phía sau 2788818 2,31353 14,34701 10,10 0,40979 1,53095 1,70
Xương mảng hông bên trái 2018368 9,73844 24,67003 16,5738 12,7715 4,63245 2,79077
Xương mảng đuôi 22169 4,38271 14,9067 9,58005 16,9162 20,2715 15,5547
Kết quả tính toán (Bảng 4) cho thấy mức độ rung động
ở tần số 25Hz và 50Hz sau khi tối ưu hóa kết cấu đều giảm
từ 12÷56% so với giá trị ban đầu. Vị trí tập trung mức độ
rung thay đổi. Phương X: Giá trị biên độ vận tốc lớn nhất
vẫn tập trung tại vị trí khung xương mảng hông trái và
mảng đuôi. Phương Y: Giá trị biên độ vận tốc lớn nhất chỉ
tập trung tại mảng hông phải. Phương Z: Giá trị biên độ
vận tốc lớn nhất vẫn tập trung tại mảng đuôi và mảng hông
trái. Tại vị trí tôn mảng mui, giá trị này giảm xuống do
được gia cố bằng các V50x50x2.0mm liên kết.
Giá trị gia tốc trên mảng sàn có thay đổi sau khi tối ưu
hóa kết cấu, giá trị của gia tốc 0,41339 [m/s2] ứng với tần
86 Nguyễn Minh Thiện, Lê Cung
số 25Hz và 0,39142 [m/s2] ứng với tần số 50Hz nằm trong
khoảng 0,315÷0,63 m/s2, nhỏ hơn so với giá trị ban đầu (từ
0,5÷1,0m/s2), so với tiêu chuẩn đánh giá tạo cảm giác thoải
mái hơn cho hành khách. Cụ thể, theo các phương X: Giá
trị gia tốc giảm từ 71,68÷91,66% so với giá trị ban đầu, vị
trí có giá trị lớn thay đổi từ xương lắp ghế ngồi hành khách
đến xương nắp thăm khoang động cơ (tần số 25Hz), từ
xương nắp thăm động cơ đến các xương liên kết mảng hông
và mảng đuôi (tần số 50Hz). Phương Y: Giá trị gia tốc giảm
từ 43,88÷91,51% so với giá trị ban đầu. Ở tần số 25Hz, vị
trí có giá trị lớn không thay đổi, nhưng ở tần số 50Hz, giá
trị lớn nhất tại nơi liên kết khung xương mảng hông trái.
Phương Z: Giá trị gia tốc giảm từ 27,86÷33,54% so với giá
trị ban đầu, nhưng vị trí có giá trị lớn vẫn không thay đổi.
Bảng 3. Kết quả gia tốc rung động lớn nhất trên khung xe theo ba phương X, Y, Z tại các tần số khác nhau
Vị trí đo đạc Node id
f=25 Hz f=50 Hz
X Y Z X Y Z
Xương mảng hông trái 2018368 1,52971 * * 5,31438 * *
Xương mảng hông trái 1722768 * 3,87516 * * 1,45533 *
Xương mảng hông phải 2025109 * 2,34154 * * 6,36847 *
Xương mảng đuôi
22169 0,68844 * * 4,01227 * *
276290 * * 1,50483 * * 4,88666
Sàn vị trí người lái
923652 0,07241 * * 0,04239 * *
9044 0,07159 * * 0,05485 * *
2273899 * 0,13235 * * 0,09502 *
2270188 * 0,11915 * * 0,121 *
22840 * * 0,26472 * * 0,0951
1496757 * * 0,18073 * * 0,18162
Sàn vị trí hành khách
230022 1,0146 * * 0,31864 * *
797401 0,58345 * * 1,53525 * *
345086 * 0,83858 * * 0,26207 *
229958 * 0,26258 * * 0,91561 *
2655283 * * 2,13989 * * 0,57356
1728199 * * 0,57356 * * 0,94635
Tôn mui xe 1216698 * * 2,6034 * * 0,87675
Băng ghế 5 hành khách ** 0,37462 0,12107 0,54576 0,57540 0,32717 0,58298
(*): Giá trị gia tốc rung động nhỏ không xét đến.
(**): Tập hợp các ID NODE trên băng ghế 5.
Bảng 4. So sánh kết quả vận tốc, gia tốc trước và sau khi tối ưu hóa kết cấu
f [Hz] Phương
Vận tốc lớn nhất [mm/s] Chênh
lệch
(%)
Gia tốc lớn nhất tại sàn [m/s2]
Chênh lệch
(%) Ban đầu Sau tối ưu Ban đầu Sau tối ưu
25
X 9,73844 8,13832 -16,43 0,37462 0,10608 -71.68
Y 24,67003 21,52958 -12,73 0,12107 0,06795 -43.88
Z 16,57375 12,23132 -26,2 0,54576 0,39373 -27.86
a * * * 0,67294 0,41339 -38,57
50
X 16,91621 10,65345 -37,02 0,57540 0,04801 -91.66
Y 20,27148 8,81897 -56,50 0,32717 0,02777 -91.51
Z 15,55471 6,85630 -55,92 0,58298 0,38747 -33.54
a * * * 0,88204 0,39142 -55,62
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 1 87
5. Kiểm chứng thực nghiệm rung động khung xe
Hình 7. Đo rung động tại vị trí ghế hành khách:
1) Chân; 2) Mông; 3) Lưng; 4) Bộ scandas 16 kênh
Nhằm kiểm tra mức độ giảm thiểu rung động trên
khung xe trước và sau khi tối ưu hóa kết cấu, nhóm tác giả
tiến hành đo đạc thực nghiệm bằng thiết bị đo rung động,
tiếng ồn và va chạm LMS Test Lab của Hãng LMS,
Siemens Group, Bỉ. Sử dụng các cảm biến 3 phương
(Seatpad) 1, 2, 3 tại 3 vị trí chân, mông, lưng hành khách,
để đo lại giá trị gia tốc tác dụng lên cơ thể con người khi
động cơ nổ ở chế độ không tải (chế độ có mức độ rung động
từ động cơ lớn nhất). Bộ scandas 16 kênh sẽ nhận tín hiệu
chuyển vào phần mềm sử dụng công cụ phân tích giá trị gia
tốc rung động hiệu dụng RMS, thực hiện đo giá trị rung
động trong khoảng thời gian 0÷30s.
Bảng 5. So sánh kết quả giá trị gia tốc rung động hiệu dụng
trước và sau tối ưu hóa kết cấu.
Phương
Giá trị gia tốc rung động [m/s2] Chênh lệch
(%) Ban đầu Sau tối ưu
X 0,093 0,072 -22,58
Y 0,218 0,062 -71,56
Z 0,279 0,196 -29,75
a 0,354 0,211 -40,39
Kết quả đo đạc thực tế trước khi tối ưu ta có giá trị gia
tốc rung động hiệu dụng là 0,354 [m/s2] so sánh với tiêu
chuẩn ISO 2631-1 (Bảng 1) gây cảm giác một ít không thoải
mái cho hành khách và sau khi tối ưu kết cấu cho giá trị gia
tốc rung động hiệu dụng là 0,211 [m/s2] cho cảm giác rất
thoải mái, mức độ thoải mái cho hành khách được cải thiện
đáng kể. Các thông số cụ thể theo các phương thể hiện trên
Bảng 5, rung động theo phương Y giảm nhiều nhất
(71,56%) và phương Z giảm 29,75% tương ứng với việc
thêm xương thép hộp □40x40x3.0mm theo phương Y và
tăng độ dày các xương mảng đuôi lên □40x40x2.0mm theo
phương Z.
6. Kết luận
Trên cơ sở phân tích kết quả tính toán rung động, tác
giả lựa chọn kết cấu khung xe tối ưu, nhờ đó thay đổi độ
cứng khung xương xe, nhằm giảm thiểu rung động ghế
hành khách, đáp ứng mức cao nhất về sự thoải mái theo
tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997 với các kích thích chủ yếu là
rung động do động cơ gây ra. Việc tối ưu hóa kết cấu khung
xe làm giá trị biên độ vận tốc theo ba phương giảm xuống
rất nhiều (khoảng 56%). Gia tốc rung động của khung
xương theo phương Z sau khi tối ưu hóa kết cấu giảm
xuống còn 0,196m/s2, giảm hơn 29,43% so với giá trị ban
đầu, đảm bảo độ thoải mái theo tiêu chuẩn ISO 2631-1. Kết
quả nghiên cứu dự kiến sẽ áp dụng nhằm giảm thiểu rung
động trên ghế hành khách của xe buýt B45, Công ty THHH
MTV Thaco Trường Hải.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Dieter Schramm, Manfred Hiller, Roberto Bardini, Vehicle
Dynamics: Modeling and Simulation. UK: Springer, 2014.
[2] Jun Yang, Mingming Dong, Research on Vibration of Automobile
Suspension Design, MATEC Web of Conferences (ICMME 2017).
[3] Li-Xin Guo, Li-Ping Zhang: Vehicle Vibration Analysis in
Changeable Speeds Solved by Pseudoexcitation Method,
Mathematical Problems in Engineering, 2010.
[4] Reza N. Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application
Switzerland: Springer International Publishing, 2014.
[5] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6964-1: 2001 (ISO 2631-1:1997), Rung
động và chấn động cơ học giá sự chịu đựng của con người với rung
động toàn thân.
[6] Trương Hoàng Tuấn, Trần Hữu Nhân, Trần Quang Lâm Phân tích
dao động của thân xe tải nhẹ bằng mô hình động lực học dao động
3D, Tạp chí Phát triển KHCN, Tập 18 số K7-2015.
[7] Yogendra S.Rajput, Vikas Sharma, Shivam Sharma, “Gaurav
Saxena: A Vibration Analysis of Vehicle Frame”, International
Journal of Engineering Research and Application (IJERA), Vol. 3,
Issue 2, 2013, pp. 348-350 348.
[8] W.Gao, N.Zhang, H.P.Du, “A half-car model for dynamic analysis
of vehicle with random parameters”, The 5th Australasian Congress
on Applied Mechanics, ACAM 2007.
[9] Altair Engineering, OptiStruct for Linear Dynamics: Modal, FRF,
and Transient Analysis. American, 1985.
(BBT nhận bài: 14/9/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 02/10/2018)
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- toi_uu_hoa_khung_xe_buyt_b45_nham_giam_rung_dong_ghe_hanh_kh.pdf