Khảo sát độ êm dịu chuyển động của ô tô Sedan trên điều kiện mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 2631-1: 1997

Bài báo "Khảo sát độ êm dịu chuyển động của ô tô Sedan trên điều kiện mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997" thực hiện khảo sát dao động của ô tô trên dòng sedan hạng B với điều kiện mặt đường ngẫu nhiên trong môi trường simulink, từ kết quả khảo sát tiến hành phân tích kết quả và so sánh với tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997 (Marjanen & Mansfield, 2010). Tác giả, tiến hành xây dựng mô hình dao động ½ với nhiều bậc tự do trong không gian để tiến hành xây dựng phương trình dao động với các phần tử ghế ngồi, khung xe, hệ thống treo cầu trước và cầu sau. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát độ êm dịu chuyển động của ô tô Sedan trên điều kiện mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997 KHẢO SÁT ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ SEDAN TRÊN ĐIỀU KIỆN MẶT ĐƯỜNG THEO TIÊU CHUẨN ISO 2631-1:1997 Nguyễn Hữu Thuận, Nguyễn Văn Giao* Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh. *Tác giả liên hệ, Email: nv.giao82@hutech.edu.vn. TÓM TẮTBài báo thực hiện khảo sát dao động của ô tô trên dòng sedan hạng B với điều kiện mặt đườngngẫu nhiên trong môi trường simulink, từ kết quả khảo sát tiến hành phân tích kết quả và sosánh với tiêu chuẩn ISO 2631-1:1997 (Marjanen & Mansfield, 2010). Tác giả, tiến hành xâydựng mô hình dao động ½ với nhiều bậc tự do trong không gian để tiến hành xây dựngphương trình dao động với các phần tử ghế ngồi, khung xe, hệ thống treo cầu trước và cầusau. Sử dụng phần mềm Matlab-Simulink để thực hiện khảo sát dao động với các vận tốc: 20,40 và 60 (km/h). Kết quả khảo sát cho thấy với dãy tốc độ trên thì người lái có cảm giác rõrệt về sự không thoải mái khi lái xe trên điều kiện mặt đường ngẫu nhiên này. Như vậy xekhông đáp ứng được yêu cầu về độ êm dịu chuyển động.Từ khóa: Ô tô Sedan; dao động; ISO 2631-1:1997; giá trị r.m.s; mặt đường ngẫu nhiên.1. Tổng quan Khi ô tô chuyển động, sự dao động xảy ra và nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ êm dịuchuyển động của ô tô, dao động này tác động trực tiếp lên người dưới dạng sóng cơ học. Từcác kết quả, của các công trình nghiên cứu trước đây và khảo sát về độ êm dịu chuyển động tagiả thuyết rằng xem cơ thể con người được là một hệ dao động cơ học đàn hồi với khoảng tầnsố dao động riêng từ (3 - 30)Hz và đặc biệt hệ cơ học cơ thể người này có khả năng chịu đượcsự dao động có tần số rất cao khoảng 8000Hz (Bùi Quốc Vĩnh, 2011). Các bộ phận của cơ thểngười sẽ xuất hiện các chuyển động tương đối khi chịu các kích thích từ dao động. Cơ sở đánh giá độ êm dịu của ô tô khi chuyển động là so sánh với tần số dao động đượcsinh ra khi con người đi bộ. Con người được xem là đang thực hiện một dao động khi thựchiện các bước đi, chạy, nhảy với nhiều hình thức với sự thay đổi về tốc độ theo thời gian.Theo các nghiên cứu, đã chứng minh rằng thông thường con người sẽ thực hiện khoảng (60 -90) bước đi trong mỗi phút, tương ứng với đó thì tần số dao động sẽ là từ (1 - 1.5)Hz. Nhưvậy, tần số dao động từ (1 - 1.5)Hz được xem là êm dịu  cho nên khi ô tô chuyển động trênnhiều điều kiện mặt đường khác nhau mà tần số dao động riêng nằm trong khoảng từ (1 -1.5)Hz thì được xem là chuyển động êm dịu. Hiện nay, phương pháp mô tả độ mấp mô mặt đường bằng hàm ngẫu nhiên (Tyan et al.,2009) đã được chuẩn hóa theo tiêu chuẩn ISO 8606 (Tyan et al., 2009) được ứng dụng vàocác công trình nghiên cứu, khảo sát độ êm dịu chuyển động của ô tô. Vì vậy, tác giả sử dụnghàm kích thích từ mặt đường này để tiến hành khảo sát. 33 Hình 1. Profile mặt đường (Tyan et al., 2009) Bảng 1. Độ lệch chuẩn độ gồ ghề của đường (Tyan et al., 2009). Φ( Loại đường A (rất tốt) 2 1 0.127 B (tốt) 4 4 0.127 C (trung bình) 8 16 0.127 D (xấu) 16 64 0.127 E (rất xấu) 32 256 0.127 Phương trình vi phân hàm mặt đường ngẫu nhiên mà nhóm tác giả xây dựng trong điềukiện xe chạy dọc trên một con đường với hằng số vận tốc V = , tín hiệu từ profile mặtđường (?), tần số kích thích từ mặt đường theo thời gian là ?(?) (rad/s), góc α phụ thuộcvào trên từng loại mặt đường. ? ? ? ? (1) Hình 2. Mô hình Simulink theo công thức (1) Từ phương trình, tác giả đưa ra đồ thị kích thích dao động ngẫu nhiên từ mặt đường vớigiá trị , trong môi trường Simulink.34 Hình 3. Đồ thị biên độ dao động theo thời gian Từ đồ thị biên độ của hàm kích thích dao động ngẫu nhiên, ta có thể nhận thấy giá trịbiên độ của mặt đường là luôn luôn thay đổi không tuân một quy luật cụ thể nào, giá trị nàynó còn phụ thuộc vào biên dạng mặt đường, vận tốc của xe và các yếu tố môi trường khác.2. Mô hình khảo sát Giả sử, chúng ta đi xét dao động của một chiếc xe sedan với hệ thống treo trước là độclập và hệ thống treo sau là phụ thuộc và được mô hình hóa thành mô hình dao động nhiều bậctự do (Yatak & Şahin, 2021). Hình 4. Mô hình dao động ô tô nhiều bậc tự do (Yatak & Şahin, 2021) Từ mô hình trên, để giải bài toán hệ dao động trên là rất phức ...