Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Ứng dụng mô hình động lực học đoàn xe sơ-mi rơmoóc xác định tải trọng động xuống đường

Mục đích của luận án là nghiên cứu thiết lập mô hình động lực học đoàn xe sơ-mi rơmoóc chạy trên các loại đường với vận tốc khác nhau và với các mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 để xác định tải trọng làm dữ liệu tham khảo khi thiết kế đường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ: Ứng dụng mô hình động lực học đoàn xe sơ-mi rơmoóc xác định tải trọng động xuống đường1MỞ ĐẦUTính cấp thiết của đề tàiThời gian vừa qua ở nước ta, một số tuyến đường ô tô khi vừamới đưa vào khai thác, sử dụng đã xuất hiện những hư hỏng, lúnvệt bánh xe, nứt, vỡ, bong tróc bề mặt mặt đường sớm hơn so vớidự báo của thiết kế; đã có nhiều nghiên cứu, trao đổi học thuậtxung quanh vấn đề vật liệu, chất lượng thi công, phương pháp thiếtkế, điều tra tải trọng, lưu lượng xe, tình trạng xe quá tải nhằm tìmra các nguyên nhân và đề ra các giải pháp khắc phục, bước đầu đãthu được những kết quả nhất định.Khi ô tô chạy trên cầu/đường, gây cho nó các lực thẳng đứngcũng như các lực ngang và dọc làm cầu đường xuống cấp. Ngượclại, cầu đường cũng tác động trở lại làm cho tải trọng tăng theo: lốpmòn, giảm khả năng truyền lực. Theo tài liệu thiết kế đường [6,11], hệ số xung kích được sử dụng khi thiết kế đường chỉ phân biệtđường áo cứng và mềm. Ngày nay, đường được phân thành đườngcao tốc, đường quốc lộ, đường tỉnh lộ và đường khu vực. Ngoài ra,tải trọng lớn như đoàn xe sơ-mi rơmoóc (ĐXSMRM) cũng lưuhành ngày càng nhiều. Vì vậy xác định tải trọng động củaĐXSMRM một nhu cầu cần thiết hiện nay ở Việt Nam.Mục đích của luận ánMục đích của luận án là nghiên cứu thiết lập mô hình độnglực học đoàn xe sơ-mi rơmoóc chạy trên các loại đường với vậntốc khác nhau và với các mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO8608:1995 để xác định tải trọng làm dữ liệu tham khảo khi thiết kếđường.Đối tượng nghiên cứuĐối tượng dùng để lập mô hình là đoàn xe SMRM 5 cầu, gồmxe đầu kéo HYUNDAI HD 700 ba cầu và SMRM Tân Thanh 742S-01CERTIFICATE có 02 cầu.Phương pháp nghiên cứuKết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm.- Nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng nguyên lý tách cấu trúchệ nhiều vật MBS để thiết lập mô hình động lực học xe kéo sơ-mirơmoóc theo Newton-Euler.- Nghiên cứu thực nghiệm:Thí nghiệm trên hiện trườngđể kiểm chứng mô hình lý thuyết và xác định tải trọng động.Phạm vi nghiên cứu2Luận án nghiên cứu các thông số tải trọng động có ảnh hưởngđến đường. Những phần nghiên cứu có liên quan đã được trình bàyở các nghiên cứu trước đây.Các kết quả đã đạt được của Luận án- Đã xây dựng mô hình động lực học phương thẳng đứngđoàn xe SMRM trong chuyển động nhằm xác định tải trong động.- Đã khảo sát xác định tải trọng động của đoàn xe khichuyển động trên 4 loại đường ngẫu nhiên theo ISO 8608:1995.- Đã xây dựng hệ thống thí nghiệm dao động đoàn xe: đểkiểm chứng mô hình lý thuyết và xác định tải trọng động bằng thựcnghiệm của ĐXSMRM.Nội dung luận ánChương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu tải trọng ô tôChương 2: Xây dựng mô hình xác định tải trọng đoàn xe sơ-mirơmoócChương 3: Ứng dụng mô hình động lực học ĐXSMRM xácđịnh tải trọng động xuống đườngChương 4: Nghiên cứu thực nghiệmChương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TẢITRỌNG Ô TÔ1.1 Tổng quanTải trọng ô tô được xem là phản lực giữa lốp và đường, tảitrọng này được xác định khi ô tô chuyển động, được gọi chung làtải trọng động theo thuật ngữ Anh “Moving dynamic Load”.Các nghiên cứu sau đây đều sử dụng tải trọng:- Khi nghiên cứu về cầu/đường không những cần tải trọngcực đại để xác định ứng xuất phá hủy mà còn cần tải trọng chu kỳ.- Nghiên cứu độ bền của khung vỏ, dầm cầu.- Xác định tham số cấu trúc cho đoàn xe.Tải trọng đoàn xe phụ thuộc các yếu tố sau:- Mấp mô mặt đường: chiều cao mấp mô và vận tốc xe (tầnsố kích động);- Các lực quán tính phương dọc, phương ngang của đoàn xekhi phanh, tăng tốc và quay vô lăng. Sự thay đổi tải trên khớp yênngựa. Lực liên kết, mô men liên kết giữa chúng là liên kết “độnglực học”. Liên kết giữa khối lượng được treo và không được treothông qua hệ thống treo cũng là liên kết động lực học. Ảnh hưởng3các lực/mô men quán tính của các khối lượng được treo xuốngbánh xe phụ thuộc kiểu và các thông số kết cấu hệ thống treo.1.2 Tình hình nghiên cứu tải trọng động ô tô1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới(a) Nghiên cứu lý thuyếtSự phá hủy đường chịu 2 yếu tố là tải trọng tĩnh và tải trọngđộng. Tải trọng tĩnh là thông số quy định (tải trọng trục) dùng làmcơ sở cho thiết kế đường. Khi thiết kế đường người ta chọn tảitrọng tĩnh, thường là 40kN [19], hệ số tải trọng động là 1.3 [47].Vấn đề nghiên cứu tải trọng động của ô tô trong các nghiêncứu của thế giới thường được gắn liền chặt chẽ với bài toán nghiêncứu dao động ô tô. Đây là lĩnh vực đã được nghiên cứu hoàn chỉnhbao gồm các mảng nghiên cứu: hàm kích động (tuần hoàn, xung vàngẫu nhiên [12, 31, 34, 37, 58]); các mô hình dao động (1/4, 1/2 vàmô hình 4/4); các đánh giá về dao động theo tiêu chí êm dịu, tảitrọng động; các yếu tố phi tuyến trong mô hình (hệ thống treo,lốp,…). Cụ thể như sau:- Tiêu chí đánh giá tải trọng động: Bánh xe có 2 hành trìnhnén và trả. Hành trình nén gây tải trọng động làm hỏng chi tiết ô tôvà phá hủy đường. Yếu tố gây tổn hại đường được đánh giá qua hệsố ...