Nghiên cứu tính toán động lực học kết cấu cho phần tử đàn hồi dạng nhíp lá của hệ thống treo

Bài viết Nghiên cứu tính toán động lực học kết cấu cho phần tử đàn hồi dạng nhíp lá của hệ thống treo đã kết hợp phương pháp PTHH và mô phỏng dao động với việc ứng dụng phần mềm ANSYS và ADAMS để kiểm tra bền và phân tích động lực học kết cấu cho MLS của hệ thống treo cân bằng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tính toán động lực học kết cấu cho phần tử đàn hồi dạng nhíp lá của hệ thống treo Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC KẾT CẤU CHO PHẦN TỬ ĐÀN HỒI DẠNG NHÍP LÁ CỦA HỆ THỐNG TREO Nguyễn Văn Kựu, Nguyễn Đức Ngọc Trường Đại học Thủy lợi, email: nguyenvankuu123@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU cũng ôm sát với mặt trên của bệ nhíp trục cân Đối với hệ thống treo sử dụng nhíp lá làm bằng, tương tự như vậy đối với lá nhíp số 10 phần tử đàn hồi thì kết cấu phần tử đàn hồi và đệm ốp nhíp; Các cạnh bên của lá nhíp nhíp lá (Multi Leaf Springs - MLS) là phần tiếp xúc với mặt trong của các ốp quang nhíp tử chịu lực chính. Vì vậy, việc nghiên cứu và bu lông quang chữ U; Các bề mặt tiếp xúc tính toán độ bền của MLS là rất cần thiết, là không có khe hở. giúp nâng cao độ tin cậy của phương tiện trong quá trình sử dụng, giảm thiểu hư hỏng và chi phí sửa chữa. Các kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu cải tiến và tối ưu hóa kết cấu MLS, nâng cao tính êm dịu và an toàn chuyển động cho phương tiện. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Hình 1. Mô hình của MLS: Tính toán, mô phỏng. 1- nhíp lá; 2- bệ nhíp; 3- bu lông quang nhíp; 4- ốp quang nhíp; 5- chốt định vị; 6- đệm ốp 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Độ bền kết cấu của MLS được đánh giá Trên các ô tô có nhiều cầu, thường sử theo chỉ tiêu giới hạn chảy của vật liệu (σ s ) dụng hệ thống treo cân bằng với phần tử đàn có kể đến hệ số dự trữ bền (kb - Đối với kết hồi nhíp lá kết hợp với các thanh cân bằng cấu cơ khí, thường kb  1,5) : mô men để phân phối tải trọng thẳng đứng ở s các bánh xe trên các cầu là như nhau. Phần tử kb  (1) đàn hồi nhíp lá bao gồm 10 lá nhíp (dầy 18  td max mm, rộng 90 mm). Chiều dài lớn nhất của lá với : ( td max) - giá trị ứng suất tương đương nhíp dưới cùng là 1500 mm, lá nhíp trên cùng lớn nhất. có chiều dài nhỏ nhất là 340 mm. Các lá nhíp được bó với nhau bằng các ốp quang nhíp và cố định trên bệ đỡ của trục cân bằng bởi 2 bu lông quang chữ U, [1]. Hai đầu bó nhíp được tựa trên vỏ cầu và có thể xoay quanh trục quay nằm trên giá trục cân bằng. Các giả thiết để xây dựng mô hình PTHH, [2]: - Bỏ qua bán kính cong ban đầu của các lá nhíp; Các lá nhíp ôm sát với nhau không có khe hở với, bề mặt dưới cùng của lá nhíp số 1 Hình 2. Mô hình PTHH của MLS 222 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 Để tính toán, nhóm tác giả sử dụng phần tử Slolid45 của phần mềm ANSYS để chia lưới PTHH và mô phỏng cho mô hình MLS như Hình 2. Và tạo ba điểm nút (Nodes) làm ba điểm liên kết ngoài của MLS như hình 3. Hình 5. Phân bố ứng suất của kết cấu MLS Trên cơ sở kết quả kiểm tra bền tĩnh, chọn điểm nút có ứng suất tương đương lớn nhất Hình 3. Các điểm liên kết ngoài khi tính bền ở chế độ tải trọng tĩnh để khảo sát động lực học kết cấu của MLS. Bài báo sử Trên hình 4 và hình 5 là chuyển vị tổng thể dụng phần mềm ADAMS để thiết lập mô hình và phân bố ứng suất Von-mises của MLS ở dao động của xe ([3], [4]), trên cơ sở đó thiết trường hợp tải trọng lớn nhất F = 100 kN, [1]. lập tải trọng tác dụng lên phần tử đàn hồi qua Các lá nhíp có phân bố ứng suất tương đối tệp trung gian(*.lod) qua phần mềm ANSYS đồng đều, khu vực tập trung ứng suất nằm ở để tính toán, khảo sát, [5]. Trên hình 6 là giá các vị trí: đầu đệm ốp bu lông quang nhíp với trị ứng suất tương đương Von-mises của điểm mặt trên của lá nhíp số 10, mặt trên của các lá nút khảo sát khi mô phỏng ở các điều kiện vận nhíp nơi tiếp xúc với đầu của lá nhíp nằm hành khác nhau trên mặt đường cấp C. Trên trên nó. hình 7 và hình 8 là giá trị trung bình (Average Giá trị ứng suất tương đương lớn nhất và - AR) và giá trị hiệu dụng (Root mean square hệ số dự trữ bền của các chi tiết cho trong - RMS) của ứng suất tại điểm nút khảo sát ở Bảng 1. Có thể thấy các chi tiết của MLS đều các điều kiện vận hành khác nhau: đảm bảo điều kiện bền. i 2.04 Bảng 1. Kết quả tính toán kiểm nghiệm  td i 1 i 2.04 i 0.04 2 AR  N , RMS   N i 0.04 ...