Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tối ưu các thông số hệ thống treo ô tô khách sử dụng tại Việt Nam

Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tối ưu các thông số hệ thống treo ô tô khách sử dụng tại Việt Nam nhằm nghiên cứu hoàn thiện kết cấu hệ thống treo để nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động là thực sự cần thiết và có ý nghĩa khoa học trong điều kiện thực tế của Ngành Công nghiệp Ô tô Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tối ưu các thông số hệ thống treo ô tô khách sử dụng tại Việt Nam 1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của luận án Khi ô tô chuyển động có rất nhiều yếu tố gây ra dao động làm mất tính an toàn và êm dịu chuyển động. Đây là hai chỉ tiêu động lực học quan trọng, không thể tách rời nhưng lại mâu thuẫn với nhau trong quá trình chuyển động, được quyết định chủ yếu bởi chất lượng của hệ thống treo. Tuy nhiên, trong hầu hết các thiết kế mới ô tô khách và nghiên cứu cải thiện hệ thống treo ô tô ở nước ta hiện nay thường tập trung chủ yếu vào chỉ tiêu độ êm dịu mà ít quan tâm đến an toàn chuyển động. Trên cơ sở lý thuyết tối ưu hóa đa mục tiêu, bài toán thiết kế tối ưu hệ thống treo ô tô với hai hàm mục tiêu đồng thời là độ an toàn và êm dịu chuyển động có thể được giải quyết nhanh chóng nhờ các phần mềm tiên tiến. Xuất phát từ những thực trạng trên, đề tài “Nghiên cứu tối ưu các thông số hệ thống treo ô tô khách sử dụng tại Việt Nam” nhằm nghiên cứu hoàn thiện kết cấu hệ thống treo để nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động là thực sự cần thiết và có ý nghĩa khoa học trong điều kiện thực tế của Ngành Công nghiệp Ô tô Việt Nam. Mục đích nghiên cứu của luận án Mục đích cơ bản của luận án là xây dựng phương pháp thiết kế tối ưu các thông số của hệ thống treo ô tô khách sản xuất lắp ráp và sử dụng trong nước dựa trên lý thuyết tối ưu hóa đa mục tiêu. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là hệ thống treo ô tô Huyndai County HD 29 E3. Phạm vi nghiên cứu của luận án là một số thông số kỹ thuật của hệ thống treo như: độ cứng của phần tử đàn hồi, thanh ổn định, ghế người lái và lốp xe; hệ số cản của giảm chấn. Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu của luận án là kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và đánh giá thực nghiệm. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Có thể coi luận án là một trong những nghiên cứu đầu tiên về tối ứu hóa đa mục tiêu trong thiết kế kỹ thuật ở Việt Nam. Thông qua việc nghiên cứu lý thuyết tối ưu hóa đa mục tiêu, luận án góp phần hoàn thiện phương pháp tính toán thiết kế hệ thống treo nhằm nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động của ô tô khách sản xuất lắp ráp và sử dụng trong nước, đồng thời giới thiệu một phương pháp thiết kế ô tô khoa học dựa trên các công cụ tính toán hiện đại. Bên cạnh những đóng góp giá trị về mặt lý thuyết, kết quả nghiên cứu của luận án còn có thể được ứng dụng để nâng cao chất lượng sản phẩm của các doanh nghiệp sản xuất lắp ráp ô tô trong nước, giúp các doanh nghiệp có một nhãn quan toàn diện về chất lượng sản phẩm hiện tại để chế tạo ra những sản phẩm có chất lượng ngang tầm thế giới trong tương lai. 2 Bố cục luận án Xuất phát từ mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu. Ngoài phần mở đầu và kết luận chung, bố cục của luận án gồm các chương như sau: Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết tối ưu hệ thống treo ô tô khách Chương 3: Xây dựng mô hình dao động và tối ưu một số thông số hệ thống treo ô tô khách Hyundai County HD 29 E3 Chương 4: Thí nghiệm Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ô tô là một hệ dao động phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận được liên kết với nhau, mỗi bộ phận có khối lượng và đặc tính dao động riêng. Khi xe chuyển động, có rất nhiều yếu tố gây ra dao động của khối lượng được treo và không được treo. Trong đó mấp mô không đều có tính ngẫu nhiên của bề mặt đường được coi là nguồn kích thích chính, tác động lên bánh xe qua hệ thống treo gây ra dao động của khối lượng được treo. Như vậy, nghiên cứu hệ thống treo của xe ô tô là nghiên cứu dao động của khối lượng được treo và khối lượng không được treo, hay nói cách khác là nghiên cứu dao động của xe ô tô nhằm khử bỏ tới mức thấp nhất các dao động để đảm bảo các chỉ tiêu làm việc của xe. 1.1. Tình hình nghiên cứu dao động ôtô Có thể thấy, nội dung lĩnh vực nghiên cứu dao động ô tô bao hàm các vấn đề sau: chỉ tiêu đánh giá dao động, mô hình dao động, các yếu tố gây dao động và thí nghiệm dao động. 1.1.1. Các chỉ tiêu đánh giá dao động ôtô Có nhiều chỉ tiêu khác nhau để đánh giá dao động ô tô: chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động, chỉ tiêu về an toàn chuyển động, chỉ tiêu về không gian làm việc của hệ thống treo. 1.1.1.1. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động Có nhiều chỉ tiêu để đánh giá độ êm dịu chuyển động. Trong đó gia tốc dao động kể đến đồng thời biên độ, tần số dao động và có ảnh hưởng trực tiếp đến lái xe, hành khách, hàng hóa. Vì vậy, gia tốc dao động là chỉ tiêu quan trọng có tính chất quyết định đến độ êm dịu chuyển động. Trong giới hạn cho phép, luận án chỉ tập trung nghiên cứu đánh giá độ êm dịu chuyển động theo chỉ tiêu gia tốc dao động. Cơ sở để xác định chỉ tiêu về gia tốc dao động chính là giá trị bình phương trung bình (root mean square - RMS) của gia tốc, Mitschke [54,55]: Tùy thuộc vào điều kiện và mục đích nghiên cứu, có thể đánh giá độ êm dịu chuyển động theo giá trị bình phương trung bình của gia tốc người lái, gia tốc thẳng đứng thân xe, gia tốc lắc ngang, gia tốc lắc dọc hoặc có thể đánh giá theo 3 giá trị bình phương trung bình của tất cả các gia tốc kể trên theo biểu thức toán học sau: f1   1 1  4 T  T  T 2 Z d (t )dt  0 1 T  Z 2 (t )dt  0 T T   1 1  2 (t )dt   2 (t )dt  T T  0 0    (1.1) 1.1.1.2. Chỉ tiêu đánh giá an toàn chuyển động Có nhiều chỉ tiêu để đánh giá an toàn chuyển động. Tuy nhiên, tải trọng động thẳng đứng tác dụng giữa bánh xe với mặt đường là nguyên nhân chính gây mất an toàn chuyển động (mất tính điều khiển). Khi ôtô chuyển động trên đường có biên dạng mang đặc tính ngẫu nhiên thì dáng điệu của tải trọng thẳng đứng của bánh xe Fz(t) cũng mang đặc tính ngẫu nhiên. Các giá trị của Fz(t) dao động xung quanh vị trí giá trị trung bình Fz (gọi là kỳ vọng toán học), theo kết quả thử nghiệm thì giá trị này bằng giá trị tải trọng tĩnh đặt trên bánh xe Fzt. Tải trọng thẳng đứng của bánh xe Fz(t) được xác định bằng tổng của tải trọng tĩnh và tải trọng động giữa bánh xe và bề mặt đường: (1.2) Fz ...