Luận văn Nghiên cứu độ êm dịu của loại xe khách hai tầng giường nằm Hyundai Universe - 2F chạy ở các tỉnh phía Nam (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu độ êm dịu của loại xe khách hai tầng giường nằm Hyundai Universe - 2F chạy ở các tỉnh phía Nam (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN KHƠI NGUYÊN NGHIÊN CỨU ĐỘ ÊM DỊU CỦA LOẠI XE KHÁCH HAI TẦNG GIƯỜNG NẰM HYUNDAI UNIVERSE - 2F CHẠY Ở CÁC TỈNH PHÍA NAM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 60520116 S K C0 0 4 7 3 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2015
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN KHƠI NGUYÊN NGHIÊN CỨU ĐỘ ÊM DỊU CỦA LOẠI XE KHÁCH HAI TẦNG GIƢỜNG NẰM HYUNDAI UNIVERSE - 2F CHẠY Ở CÁC TỈNH PHÍA NAM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2015
3. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Nguyễn Khơi Nguyên Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 04 / 09 / 1989 Nơi sinh: Long An Quê quán: Tân Kim, Cần Giuộc, Long An Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Tổ 13, Ấp Tân Xuân, Xã Tân Kim, Cần Giuộc, Long An Điện thoại liên lạc: 0977041993 E-mail: khoinguyenauto4989@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ: 09 / 2007 đến 09 / 2011 Nơi học (trường, thành phố): Đại học Cơng Nghiệp TP.HCM Ngành học: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ III. QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi cơng tác Cơng tác tại Khoa Điện - Điện Tử - Cơ khí & Xây Dựng thuộc 02/2012 đến nay trường Đại học Cơng Nghệ Đồng Nai Trang i
4. LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 201 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Trang ii
5. CẢM TẠ Để thực hiện đề tài luận văn thạc sỹ "Nghiên cứu độ êm dịu của loại xe khách hai tầng giƣờng nằm HYUNDAI UNIVERSE - 2F chạy ở các tỉnh phía nam" tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các tập thể, đơn vị, cá nhân đã tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình theo học tại trường:  Thầy Cơ Trường Đại Học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM.  Thầy Cơ Bộ Mơn Kỹ thuật Cơ khí Động lực Trường Đại Sư phạm Kỹ thuật TPHCM.  Thầy hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Phụng, người đã dành nhiều thời gian hướng dẫn và đĩng gĩp những ý kiến quý báu cho đề tài.  Các bạn bè đồng nghiệp, bạn bè cao học và anh chị cao học đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn này.  Gia đình đã tạo điều kiện cho tơi học tập và nghiên cứu đến nay. Xin chân thành cảm ơn ! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Học viên thực hiện Nguyễn Khơi Nguyên Trang iii
6. TĨM TẮT Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu tính êm dịu của xe HYUNDAI UNIVERSE -2F. Ở đây, các mơ hình vật lý và tốn học áp dụng cho xe trong khơng gian 3 chiều (3D). Mơ hình xe đầy đủ (7 DOF) được thiết lập. Quá trình phân tích và tính tốn được thực hiện trong trường hợp xe đầy tải. Kết quả tính tốn cho thấy mối quan hệ giữa các thơng số của hệ thống treo với độ mấp mơ của mặt đường ảnh hưởng đến xe. Từ đĩ làm cơ sở tham khảo để tiến hành đề xuất phương án thiết kế nhằm nâng cao độ êm dịu chuyển động của xe và đề xuất lắp các biển báo vận tốc nguy hiểm, độ mấp mơ của mặt đường cho các tài xế biết khi di chuyển qua các tuyến đường này. ABSTRACT The aim of this topic is to study the smooth movement of HYUNDAI UNIVERSE -2F. in the study, the models of physic and math applied for the three- dimensional space (3D). The completed model of car (7 DOF) is set up. The process of analysis and calculation is implemented in case of full-load vehicles. The result of calculation shows the relationship between the parameters of hanging system and roughness of road surface effects the vehicles. Therefore the proposed design options in order to enhance the smooth movement of vehicles and suggest installing the signs of dangerous speed and the roughness of road surface that the drivers can recognize when driving on these roads. Trang iv
7. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tĩm tắt iv Mục lục v Danh sách các chữ viết tắt ix Danh sách các hình x Danh sách các bảng xii Chƣơng 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề. 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 1.3.1. Đối tượng 2 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu 2 1.4. Phương pháp và phạm vi nghiên cứu 2 1.5. Ý nghĩa khoa học 3 Chƣơng 2: TỔNG QUAN 4 2.1. Các hướng nghiên cứu dao động trên ơ tơ 4 2.1.1 Hướng nghiên cứu bề mặt đường. 4 2.1.2 Hướng nghiên cứu dao động ơ tơ. 4 2.1.3 Hướng nghiên cứu cảm giác và sức chịu đựng của con người. 5 2.2 Một số đề tài nghiên cứu trong nước. 5 2.3 Một số đề tài nghiên cứu trên thế giới 6 2.4 Những vấn đề cần tập trung nghiên cứu giải quyết. 6 Trang v
8. Chƣơng 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ XE KHÁCH HAI TẦNG GIƢỜNG NẰM HYUNDAI UNIVERSE - 2F 8 3.1. Giới thiệu 8 3.1.1. Giới thiệu chung 8 3.1.2. Thơng số kỹ thuật xe khách 2 tầng giường nằm Hyundai Universe-2F (40 giường) 9 3.2. Nghiên cứu cở sở lý thuyết tính tốn 13 3.2.1. Khái niệm về độ êm dịu của ơ tơ 13 3.2.2. Dao động ơ tơ và sự ảnh hưởng đến con người 13 3.2.3. Ảnh hưởng của dao động đối với cơ thể con người 14 3.2.4 Những ảnh hưởng về sự tiện nghi. 15 3.2.5 Những bệnh do dao động “say sĩng” 15 3.3 Tiêu chuẩn quốc tế về dao động. 15 3.3.1 Tiêu chuẩn ISO 2631 (1985). 15 3.3.2 Tiêu chuẩn BS 6841 (1987) 16 3.3.3 Tiêu chuẩn AS 2670 (1990) 17 3.3.4 Tiêu chuẩn ISO 2631 – 1:1997 17 3.3.5 Tiêu chuẩn TCVN 6964 - 1:2001. 18 3.3.6 Kết luận. 19 3.4 Các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ơ tơ 19 3.4.1 Tần số dao động. 19 3.4.2 Gia tốc dao động. 20 3.4.3 Hệ số êm dịu của chuyển động. 20 3.4.4 Cơng suất dao động. 21 3.4.5 Gia tốc và thời gian dao động. 22 3.5. Các phần tử trong mơ hình dao động ơ tơ. 23 3.5.1 Phần được treo 23 3.5.1.1 Mơ hình một bậc tự do. 24 3.5.1.2 Mơ hình hai bậc tự do. 25 Trang vi
9. 3.5.1.3 Mơ hình ba bậc tự do. 25 3.5.2 Hệ thống treo. 26 3.5.3 Phần khơng được treo. 27 3.5.3.1 Mơ hình một bậc tự do 27 3.5.3.2 Mơ hình hai bậc tự do. 28 3.5.4 Lốp 29 3.6 Các mơ hình dao động trên ơ tơ 31 3.6.1 Các khái niệm cơ bản. 31 3.6.2 Phương pháp Newton 32 3.6.3 Xét hệ dao động gồm khối lượng – lị xo – giảm chấn. 32 3.6.4 Mơ hình 1/8 xe (khơng cĩ biên dạng của mặt đường) 33 3.6.5 Mơ hình 1/8 xe (cĩ biên dạng mặt đường). 35 3.6.6 Tần số riêng – Vectơ riêng. 37 3.6.7 Mơ hình 1/4 xe. 38 3.6.8 Mơ hình 1/2 theo phương dọc. 38 3.6.9 Mơ hình 1/2 xe theo phương ngang. 40 3.6.10 Mơ hình tồn xe 41 3.7 Các đặc trưng khơng bằng phẳng của đường. 44 3.7.1 Ảnh hưởng của mặt đường đến tính chất êm dịu của ơ tơ. 44 3.7.2 Biên dạng mặt đường. 44 3.8. Các trường hợp nguy hiểm trong dao động khi xe chuyển động 45 Chƣơng 4. THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG THỰC TẾ ĐỐI VỚI XE HYUNDAI UNIVERSE – 2F 47 4.1 Các thơng số dao động của xe khách Hyundai Universe -2F. 51 4.2 Hàm kích động từ mặt đường khảo sát. 53 4.3 Kết quả 55 4.4 Các trường hợp nguy hiểm trong dao động khi xe chuyển động. 59 Trang vii
10. Chƣơng 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 5.1 Kết luận 62 5.2 Kiến nghị 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 64 Trang viii
11. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DOF : bậc tự do (Degree-Of-Freedom). R.M.S : giá trị trung bình bình phương ( Root Mean Square ). LQR : điều khiển tuyến tính tồn phương (Linear Quadratic Regulator). ms : khối lượng phần được treo . [kg]. mu : khối lượng phần khơng được treo . [kg]. Ix : momen quán tính khối lượng của phần được treo quanh trục Ox [kgm2]. Iy : momen quán tính khối lượng của phần được treo quanh trục Oy [kgm2]. : gĩc xoay thân xe quanh trục Oy [rad] (gĩc lắc dọc). : gĩc xoay thân xe quanh trục Ox [rad] (gĩc lắc ngang). mf , mr : khối lượng phần khơng được treo trước và sau [kg]. mtt , mts : khối lượng phần được treo trước và sau [kg]. mt , ms : khối lượng phân bố lên cầu trước và sau [kg]. ktf , ktr : độ cứng của lốp xe trước và sau [N/m]. m : khối lượng phần được treo mơ hình xe đầy đủ [kg]. a1 , a2 : khoảng cách trọng tâm phần được treo đến tâm cầu trước, sau mơ hình xe đầy đủ [m]. b1 , b2 : khoảng cách từ trọng tâm ra 2 bên hơng xe mơ hình xe đầy đủ [m]. kf, kr : độ cứng bộ phận đàn hồi trước và sau mơ hình xe đầy đủ [N/m]. cf, cr : hệ số giảm chấn trước và sau mơ hình xe đầy đủ [Ns/m]. y1, y2, y3, y4 : hàm kích động từ mặt đường. Trang ix
12. DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH Trang Hình 3.1: Hình tổng thể về xe khách Hyundai Universe -2F. 8 Hình 3.2: Mơ hình tần số dao động riêng của các bộ phận trên cơ thể của con người. 13 Hình 3.3 : Giới hạn của gia tốc thẳng đứng cho phép theo khoảng thời gian . 16 Hình 3.4: Giới hạn của gia tốc theo phương ngang cho phép theo khoảng thời gian tác dụng (ISO 2631 (1985)) 16 Hình 3.5: Giới hạn của gia tốc theo phương ngang cho phép theo khoảng thời gian tác dụng (AS 2670(1990)) 17 Hình 3.6: Vùng khuyến cáo sức khỏe khi tiếp xúc với dao động (ISO 2631-1:1997) . 18 Hình 3.7: Mơ hình sự dao động của ơ tơ 23 Hình 3.8: Mơ hình khối lượng được treo một bậc tự do 24 Hình 3.9: Mơ hình khối lượng được treo hai bậc tự do 25 Hình 3.10: Mơ hình khối lượng được treo ba bậc tự do 25 Hình 3.11: Mơ hình dao động của hệ thống treo 27 Hình 3.12: Mơ hình một bậc tự do của phần khơng được treo 28 Hình 3.13: Mơ hình hai bậc tự do của phần khơng được treo 28 Hình 3.14: Mơ hình bánh xe tiếp xúc điểm 29 Hình 3.15: Hệ dao động gồm khối lượng, lị xo, giảm chấn. 32 Hình 3.16: Mơ hình dao động một bậc tự do, chịu tác động ngoại lực f. 33 X Hình 3.17: Đặc trưng về tần số giới hạn của Fk/ 35 Hình 3.18: Đặc trưng về tần số của x 35 Hình 3.19: Mơ hình 1/8 xe cĩ biên dạng mặt đường. 35 X Hình 3.20: Đặc trưng về tần số của Y 36 Trang x
13. Hình 3.21: Đặc trưng về tần số của x 37 Hình 3.22: Mơ hình 1/4 xe . 38 Hình 3.23: Mơ hình 1/2 theo phương dọc. 38 Hình 3.24: Mơ hình 1/2 xe theo phương ngang. 40 Hình 3.25: Mơ hình tồn bộ xe 41 Hình 3.26: Mơ hình 1/8 xe di chuyển với vận tốc v trên mặt đường dạng sĩng. 45 Hình 4.1 Mơ hình tính tốn dao động của xe Hyundai Universe - 2F trong khơng gian 3 chiều 47 Hình 4.2. Sơ đồ mặt đường 54 Hình 4.3. Sơ đồ khối của hệ thống treo 54 Hình 4.4. Sơ đồ mặt đường tác dụng lên hệ thống treo 54 Hình 4.5. Đồ thị biên dạng mặt đường 55 Hình 4.6. Đồ thị chuyển vị thân xe với vận tốc 10 (m/s). 56 Hình 4.7. Đồ thị gia tốc chuyển động thẳng đứng của xe với vận tốc 10 (m/s). 56 Hình 4.8. Đồ thị chuyển vị thân xe với vận tốc 15 (m/s). 57 Hình 4.9. Đồ thị gia tốc chuyển động thẳng đứng của xe với vận tốc 15 (m/s). 57 Hình 4.10. Đồ thị chuyển vị thân xe với vận tốc 20 (m/s). 58 Hình 4.11. Đồ thị gia tốc chuyển động thẳng đứng của xe với vận tốc 20 (m/s). 58 Trang xi
14. DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG Trang Bảng 3.1: Thơng số kỹ thuật của xe. 9 Bảng 3.1: Thơng số kỹ t Bảng 3.2: Mức độ ảnh hưởng của dao động đến sức khỏe con người ứng với các dãy tần số khác nhau 14 Bảng 3.3: Phản ứng cơ thể với những mức dao động khác nhau (Phụ lục C - ISO 2631-1:1997) 18 Bảng 4.1: Tĩm tắt bảng thơng số tính tốn dao động của xe khách Hyundai Universe -2F 52 Trang xii
15. CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề. Hịa cùng sự phát triển của đất nước trong quá trình hội nhập vào nền kinh tế thế giới về cơng nghiệp hĩa và hiện đại hĩa, kinh tế phát triển đời sống nhân dân đã được nâng cao nhu cầu sử dụng ơ tơ để đi lại và vận chuyển hàng hĩa ngày càng tăng đây chính là lý do làm cho thị trường ơ tơ nĩi chung tăng trưởng mạnh trong những năm gần đây, nhu cầu đi lại của người dân phải kèm theo yêu cầu về chất lượng phục vụ. Bên cạnh đĩ do ưu điểm chính của vận tải hành khách đường dài bằng xe ơ tơ là tiện lợi, cơ động, giá thành rẻ và phù hợp với nhiều địa hình khác nhau của Việt Nam nên việc lựa chọn phương tiện đi lại bằng xe ơ tơ khách ngày càng chiếm ưu thế cao hơn so với các phương tiện vận tải khác. Tuy nhiên do yêu cầu về chất lượng dịch vụ của người dân ngày càng khắt khe hơn nên đã cĩ nhiều loại xe khách chất lượng cao của các hảng sản xuất được ra đời để đáp ứng những yêu cầu đĩ. Trong các loại xe khách đĩ, phải nĩi đến loại xe khách giường nằm 2 tầng, khơng chỉ đi được nhiều loại đường một cách linh hoạt mà cịn phải an tồn và tạo cảm giác êm dịu thoải mái cho hành khách ở trên xe. Hiện nay các loại xe khách nĩi chung, xe khách giường nằm 2 tầng nĩi riêng đang lưu hành trong nước ta cĩ nguồn gốc nhập khẩu từ nước ngồi hoặc do các liên doanh sản xuất ơ tơ trong nước lắp ráp để đáp ứng các tuyến xe khách đường dài như THACO với dịng xe giường nằm 2 tầng như: THACO-MOBIHOME HB 120SL 380PS, THACO HYUNDAI MOBIHOME 120SSL, HYUNDAI UNIVERSE-2F do sản phẩm HYUNDAI UNIVERSE-2F được lắp ráp tại Việt Nam nên THACO vẫn sử dụng khung gầm Aero Express và cải tiến một số chi tiết tạo ra một dịng sản phẩm đặc trưng cho Thaco nên vẫn cịn một số vấn đề cần giải quyết như: về mặt khí động học, độ êm dịu, tính ổn định của xe với các loại trạng thái hoạt động ứng với các loại địa hình khác nhau, phân bố tải trọng phù hợp trên các cầu .do vậy, việc nghiên cứu tính êm dịu của xe khách giường nằm hai tầng loại HYUNDAI UNIVERSE-2F là một vấn đề rất cần thiết, gĩp phần đề ra phương Trang 1
16. hướng và biện pháp cải tiến nhằm nâng cao chất lượng ơ tơ lắp ráp và sản xuất trong nước cho các dịng xe tương tự chạy ở khu vực phía nam. Chính vì vậy học viên chọn đề tài“NGHIÊN CỨU ĐỘ ÊM DỊU CỦA LOẠI XE KHÁNH HAI TẦNG GIƯỜNG NẰM HYUNDAI UNIVERSE-2F CHẠY Ở CÁC TỈNH PHÍA NAM” với sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Văn Phụng. 1.2. Mục tiêu của đề tài: - Hiểu được mơ hình tốn học 3D để tính tốn các thơng số dao động của xe khách giường nằm HYUNDAI UNIVERSE-2F. - Giải được bài tốn tính tốn các thơng số dao động của xe từ mơ hình tốn học. - Phân tích kết quả tính tốn từ đĩ đánh giá được các thơng số dao động của xe cũng như mức độ ảnh hưởng của dao động trong quá trình xe chuyển động. - Xác định được độ mấp mơ nguy hiểm của mặt đường, vận tốc nguy hiểm của xe. 1.3.Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1. Đối tượng: Loại xe khách 2 tầng giường nằm HYUNDAI UNIVERSE-2F do Trường Hải lắp ráp và phân phối. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu: Chỉ khảo sát tính êm dịu chuyển động của ơ tơ theo sự mấp mơ của mặt đường và kết cấu của xe. 1.4. Phƣơng pháp và phạm vi nghiên cứu: Luận văn chỉ sử dụng các phương pháp lý thuyết. Các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu của xe được xác định bằng máy tính. Những số liệu để tính tốn và đo đạc và tính từ thực tế như: Nghiên cứu lý thuyết tính tốn dao động của xe, độ mấp mơ của mặt đường, vận tốc gây ra dao động của cộng hưởng. Từ những thơng số ban đầu của loại xe HYUNDAI UNIVERSE - 2F và các số liệu do nhà chế tạo cung cấp kết hợp với đo đạc và tính tốn bằng lý thuyết để biết được kết quả cĩ phù hợp khơng, sau đĩ dùng một phần mềm để mơ phỏng cho kết quả đĩ. Trang 2
17. 1.5. Ý nghĩa khoa học : Đánh giá được độ êm dịu của xe khách giường nằm hai tầng HYUNDAI UNIVERSE-2F nêu ra các nhân tố ảnh hưởng tới tính êm dịu của xe. Gĩp phần hồn thiện cơng tác thiết kế và sản xuất ơ tơ khách nĩi chung ở nước ta. Làm tài liệu tham khảo cho việc giảng dạy để phục vụ các sinh viên chuyên ngành ơ tơ. Trang 3
18. CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1. Các hƣớng nghiên cứu dao động trên ơ tơ. Nghiên cứu dao động trên ơ tơ khi chuyển động là giải quyết mối quan hệ Đường – Xe – Người. Cĩ ba hướng nghiên cứu chính: Nghiên cứu bề mặt đường: nhằm xác định kích thích dao động ơ tơ. Nghiên cứu dao động ơ tơ: mục đích cải thiện độ êm dịu của chuyển động, lực kéo, tính kinh tế, tính dẫn hướng, độ ổn định chuyển động, độ bền và độ tin cậy. Nghiên cứu cảm giác và sức chịu đựng của con người. 2.1.1 Hƣớng nghiên cứu bề mặt đƣờng. Thực hiện bằng cả lý thuyết và thực nghiệm nhằm mục đích xác định quy luật kích thích dao động ơ tơ. Bằng các phương pháp đo ghi biên dạng khác nhau, tiến hành xử lý các kết quả nhận được. Dao động của ơ tơ khi chuyển động là dao động cưỡng bức với nguồn kích thích là mấp mơ của mặt đường. Mấp mơ của mặt đường khơng cĩ quy luật (mấp mơ mặt đường ngẫu nhiên), để mơ tả tốn học biên dạng đường dùng các đặc trưng thống kê gồm: kỳ vọng tốn học, phương sai và mật độ phổ năng lượng (Power Spectral Density – PSD) của chiều cao mấp mơ mặt đường. Trên thế giới cĩ nhiều cơng trình nghiên cứu về việc mơ tả tốn học độ mấp mơ bề mặt đường. 2.1.2 Hƣớng nghiên cứu dao động ơ tơ. Nghiên cứu mối quan hệ giữa dao động của ơ tơ với các chỉ tiêu chất lượng khai thác. Nghiên cứu lý thuyết dao động của ơ tơ thường được tiến hành như sau: Thay thế ơ tơ bằng hệ dao động tương đương. Thiết lập phương trình dao động của hệ trên cơ sở sử dụng các phương pháp cơ học giải tích hoặc sử dụng phương trình Lagrange. Trang 4
19. Các phương trình này được giải bằng phương pháp tích phân số trên máy tính. Phân tích các thơng số đầu vào của hệ trên cơ sở các giả thuyết về tính chất phi tuyến hoặc tuyến tính của các phần tử, hàm kích thích là hàm điều hịa hoặc ngẫu nhiên . Một trong những bài tốn cơ bản khi nghiên cứu dao động ơ tơ là làm rõ ảnh hưởng các thơng số của hệ đến dao động. Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thí nghiệm, cĩ thể đưa bài tốn phân tích thành bài tốn tối ưu các thơng số của hệ thống. 2.1.3 Hƣớng nghiên cứu cảm giác và sức chịu đựng của con ngƣời. Nghiên cứu mối quan hệ giữa dao động của ơ tơ với sức khỏe con người. Hướng nghiên cứu này rất khĩ thực hiện. Khi đi ơ tơ, con người sẽ thấy mệ mỏi về thể xác, căng thẳng về thần kinh. Nghiên cứu sức chịu đựng của con người là đưa ra các chỉ tiêu đánh giá về sức chịu đựng của con người theo từng nhĩm người, từng lứa tuồi. Ngồi ra phải nghiên cứu sự phản ứng của các bộ phận, cơ quan trên cơ thể con người liên quan đến việc điều khiển xe. Hiện nay tập trung vào hai hướng nghiên cứu con người là điều khiển ơ tơ (lái xe) và chịu đựng dao động (hành khách). Việc nghiên cứu hai hướng trên cần được hồn thiện vì dao động ơ tơ làm con người mệt mỏi dẫn đến phản ứng mất linh hoạt và điều khiển mất chính xác, gây tai nạn giao thơng. 2.2 Một số đề tài nghiên cứu trong nƣớc. Ngành cơng nghiệp ơ tơ Việt Nam đang trong quá trình hình thành và phát triển dần trở thành cơng nghiệp mũi nhọn hàng đầu của đất nước. Từ những thực thế đĩ, cũng đã cĩ một số đề tài thuộc chuyên ngành ơ tơ đề cập đến vấn đề dao động của ơ tơ như:  Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu đánh giá độ êm dịu của ơ tơ khách 29 chỗ ngồi sản xuất tại Việt Nam” của tác giả Bủi Quốc Vĩnh, trong luận văn này tác giả khảo sát độ êm dịu của xe Hyundai Country sản xuất tại Việt Nam, Trang 5
20. tác giả tính tốn dao động 1/2 xe theo phương dọc và phương ngang ứng với mấp mơ biên dạng đường quốc lộ 1A.  Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu tính tốn và đánh giá dao động của một số hệ thống treo trên xe du lịch đời mới” của tác giả Trương Thái Minh, trong luận văn này tác giả khảo sát và tính tốn dao động đối với xe du lịch cụ thể là Toyota Vios Limo, Toyota Corolla Altis 2004, tác giả vận dụng lý thuyết kết hợp với phần mềm Matlab – Simulink và Carsimed để tính tốn dao động ơ tơ trong mặt phẳng XOZ.  Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dao động lên hành khách trong xe khách giường nằm” của tác giả Nguyễn Xuân Ngọc, trong luận văn này tác giả khảo sát và tính tốn dao động đối với xe khách giường nằm Thaco – Mobihome HB120, tác giả tính tốn tần số dao động thích hợp ảnh hưởng tới hành khách bằng phần mềm Matlab. 2.3 Một số đề tài nghiên cứu trên thế giới. Trên thế giới đã cĩ nhiều bài báo, cơng trình nghiên cứu tính tốn thực nghiệm về dao động như:  Bài báo nghiên cứu: “Random Vibration of a Road Vehicle” của tác giả Ưzgür BAYRAKDAR, trong nghiên cứu này đặc tính dao động tự do được tính tốn bằng phần mềm Mathematica, dao động của xe được tính tốn trên mơ hình tốn học 1/4, mặt phẳng dọc, sau khi tính tốn được tần số dao động tự nhiên so sánh với các thơng số cĩ sẵn trong lý thuyết cơ sở, kết quả được trình bày dưới hình thức đồ thị và hàm số.  Bài báo khoa học: “公路卧铺客车卧姿人体振动研究” (A Study of the Human Body Vibration on the Highway Sleeper Bus) của tác giả Cao Lợi, Bàng Thắng Minh, Viên Cương, bài báo dựa trên phân tích các vị trí con người tiếp xúc với rung động tồn bộ cơ thể ở vị trí nằm nghiêng trên xe khách giường nằm, một mơ hình 7 bậc tự do được thiết lập. Với tín hiệu đầu vào ngẫu nhiên của bề mặt đường, sau đĩ mơ phỏng những đặc trưng Trang 6
21. tần số của bộ phận đầu, mơng, chân của con người. Kết quả tính tốn được so với kết quả kiểm nghiệm trên đường.  Bài báo khoa học (ISBN: 978 – 1 – 61804 – 004 – 6): “The Human behavior under Vehicle Vibrations” của tác giả Raul Miklos Kulcsar, Veronica Argesanu, Ion Silviu Borozan, Inocentiu Maniu, bài báo khảo sát ảnh hưởng của dao động trên cơ sở mơ hình 3D theo chiều dọc cơ thể con người, sử dụng phần mềm Matlab để mơ phỏng và tính tốn trong phịng thí nghiệm, từ đĩ làm rõ khả năng xảy ra cộng hưởng. 2.4 Những vấn đề cần tập trung nghiên cứu giải quyết.  Ứng dụng mơ hình 3D để tính tốn dao động của xe khảo sát.  Xác định được vận tốc nguy hiểm của xe khi chuyển động trên mặt đường cĩ biên dạng bán hình sin và độ mấp mơ tới hạn của mặt đường mà xe khảo sát chuyển động trên tuyến đường này. Trang 7
22. S K L 0 0 2 1 5 4