Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)

176 317 1
Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định (Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TẠ TUẤN HƯNG NGHIÊN CỨU GIỚI HẠN ỔN ĐỊNH LẬT NGANG CỦA ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MC KHI QUAY VỊNG ỔN ĐỊNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội i- 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TẠ TUẤN HƯNG NGHIÊN CỨU GIỚI HẠN ỔN ĐỊNH LẬT NGANG CỦA ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MC KHI QUAY VỊNG ỔN ĐỊNH Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực Mã số: 62520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS DƯƠNG NGỌC KHÁNH PGS TS VÕ VĂN HƯỜNG Hà Nộiii- 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học riêng tơi hướng dẫn TS Dương Ngọc Khánh PGS.TS Võ Văn Hường Các kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan chưa bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cảm ơn, thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng Người hướng dẫn khoa học Người hướng dẫn khoa học TS Dương Ngọc Khánh PGS.TS Võ Văn Hường i năm 2017 Nghiên cứu sinh Tạ Tuấn Hưng LỜI CẢM ƠN NCS xin trân trọng cảm ơn Trường Ðại học Bách khoa Hà Nội, Viện Ðào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Ðộng lực, Bộ mơn Ơ tơ Xe chun dụng tạo điều kiện cho NCS thực luận án Trường Ðại học Bách khoa Hà Nội NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể hướng dẫn TS Dương Ngọc Khánh PGS.TS Võ Văn Hường – Những người hướng dẫn khoa học, tận tình giúp đỡ hướng dẫn việc định hướng nghiên cứu phương pháp giải vấn đề cụ thể đặt giúp thực hoàn thành luận án NCS vô biết ơn quý Thầy, Cơ mơn Ơ tơ xe chun dụng, Viện Cơ khí Ðộng lực Trường Ðại học Bách khoa Hà Nội, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án Xin cảm ơn Ban Giám hiệu quý Thầy, Cô trường Ðại học Công nghệ Giao thông vận tải ủng hộ động viên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho học tập nghiên cứu Xin cảm ơn Ban Giám hiệu quý Thầy, Cô trường Ðại học Công nghiệp Hà Nội ủng hộ giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình học tập nghiên cứu Xin cảm ơn Trung tâm Kiểm định xe giới, Cục Đăng kiểm Việt Nam ủng hộ giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình học tập nghiên cứu Xin cảm ơn quý Thầy, Cơ ngồi trường ủng hộ giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình học tập nghiên cứu Cuối NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè người ln động viên khuyến khích giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu thực cơng trình Nghiên cứu sinh Tạ Tuấn Hưng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ xiv DANH MỤC BẢNG BIỂU xviii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Xu phát triển vấn đề ổn định ĐXSMRM 1.1.1 Xu phát triển ĐXSMRM 1.1.2 Phân loại ổn định ĐXSMRM 1.2 Những nghiên cứu liên quan đến luận án 12 1.2.1 Những nghiên cứu giới mơ hình ĐXSMRM 12 1.2.2 Những nghiên cứu giới ổn định lật ngang ĐXSMRM 13 1.2.3 Những nghiên cứu giới cảnh báo điều khiển chống lật ngang 23 1.2.4 Những nghiên cứu nước 24 1.3 Lựa chọn tiêu, thông số đánh giá ổn định lật ngang ĐXSMRM 25 1.4 Mục tiêu, đối tượng, phương pháp phạm vi nghiên cứu 27 1.4.1 Mục tiêu nghiên cứu 27 1.4.2 Đối tượng nghiên cứu 28 1.4.3 Phương pháp nghiên cứu 28 1.4.4 Phạm vi nghiên cứu 29 1.4.5 Nội dung luận án 29 1.5 Kết luận chương 29 CHƯƠNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC KHƠNG GIAN XÁC ĐỊNH MẤT ỔN ĐỊNH LẬT NGANG ĐỒN XE SƠ MI RƠ MC 31 2.1 Mơ hình động lực học ĐXSMRM 31 2.1.1 Phân tích cấu trúc giả thiết xây dựng mơ hình 31 2.1.2 Phương trình động lực học khối lượng treo 38 iii 2.1.3 Phương trình động lực học cầu xe 44 2.1.4 Phương trình động lực học bánh xe 46 2.2 Xác định lực tương tác bánh xe-mặt đường 48 2.3 Xác định lực mô men liên kết hệ thống treo 50 2.3.1 Các lực liên kết phương thẳng đứng 50 2.3.2 Các lực liên kết theo phương dọc 54 2.3.3 Các lực liên kết theo phương ngang mô men ổn định 54 2.4 Xác định liên kết khớp nối 56 2.5 Xác định lực cản khí động 59 2.6 Điều kiện đầu phương trình vi phân 60 2.7 Cấu trúc mơ hình động lực học đồn xe sơ mi rơ mc 61 2.8 Kết luận chương 62 CHƯƠNG KHẢO SÁT XÁC ĐỊNH MẤT ỔN ĐỊNH LẬT NGANG ĐỒN XE SƠ MI RƠ MC KHI QUAY VÒNG 63 3.1 Mô tả điều kiện đầu vào tiêu đánh giá 63 3.1.1 Mô tả điều kiện đầu vào 63 3.1.2 Các tiêu, thông số sử dụng để đánh giá 66 3.2 Khảo sát ảnh hưởng chiều cao trọng tâm đến ổn định lật ngang ĐXSMRM 67 3.3 Khảo sát ảnh hưởng vận tốc xe đến ổn định lật ngang ĐXSMRM 73 3.4 Khảo sát ảnh hưởng góc lái đến ổn định lật ngang ĐXSMRM 76 3.5 Đề xuất phương pháp xác định ngưỡng ổn định lật ngang ngưỡng an tồn ĐXSMRM quay vòng 82 3.5.1 Phương pháp xác định ngưỡng ổn định lật ngang ĐXSMRM quay vòng 82 3.5.2 Phương pháp xác định ngưỡng chuyển động an toàn ĐXSMRM quay vòng 90 3.6 Kết luận chương 97 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 98 4.1 Mục đích, đối tượng thơng số thí nghiệm 99 4.1.1 Mục đích thí nghiệm 99 iv 4.1.2 Đối tượng thí nghiệm 99 4.1.3 Các thơng số thí nghiệm 99 4.2 Thiết bị thí nghiệm 100 4.2.1 Cảm biến bậc tự MPU 6050 101 4.2.2 Cảm biến SHARP Rotary Encoder 101 4.2.3 Bộ xử lý tín hiệu 103 4.2.4 Sơ đồ thí nghiệm 104 4.3 Các phương án thí nghiệm 104 4.3.1 Mô tả thí nghiệm 104 4.3.2 Các phương án thí nghiệm 105 4.4 Kết thí nghiệm so sánh với mô 106 4.4.1 Kết thí nghiệm 106 4.4.2 So sánh kết thí nghiệm với kết mơ 111 KẾT LUẬN 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 127 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu G(OXYZ) Đơn vị Giải nghĩa Hệ tọa độ cố định C1(C1x1y1z1) Hệ tọa độ trọng tâm khối lượng treo XĐK C2(C2x2y2z2) Hệ tọa độ trọng tâm khối lượng treo SMRM Ai(AixAiyAizAi) Hệ tọa độ trọng tâm cầu xe thứ i (i=1(1)6) Bij(BijxBijyBijzBij) Hệ tọa độ tâm bánh xe ij (i=1(1)6, j=1(1)2) O C1 A(1 ,1 ,1 ) O C2 B(2 ,2 ,2 ) ĐXSMRM XĐK SMRM DRT IIR Ma trận côsin hướng hệ quy chiếu C1 so với hệ quy chiếu cố định theo góc Euler (β1, φ1, ψ1) Ma trận côsin hướng hệ quy chiếu C2 so với hệ quy chiếu cố định theo góc Euler (β2, φ2, ψ2) Đồn xe sơ mi rơ moóc (Tractor Semi-Trailer) Xe đầu kéo (Tractor) Sơ mi rơ moóc (Semi-Trailer) Ngưỡng lật ngang động (Dynamic Rollover Threshold) Bộ lọc đáp ứng tần số vô hạn (Infinite Impulse Response) LSB Bit có trọng số nhỏ (Least Significant Bit) LLT Hệ số phân tải ngang (Lateral Load Transfer Ratio) LTR Hệ số phân bố tải trọng (Load Transfer Ratio) LTRin Ngưỡng LTR đề xuất MBS Hệ nhiều vật MBS (Multibody Systems) NHTSA RAR Cơ quan an toàn giao thông Mỹ (National Highway Traffic Safety Adminitration) Hệ số gia tốc ngang (Rearward Amplication Ratio) vi Năng lượng chống lật ngang (Rollover Prevention RPER Energy Reverse) RPM Hệ số chống lật ngang (Rollover Prevention Metric) RSF Hệ số an toàn lắc ngang (Roll Safety Factor) SRT Ngưỡng lật ngang tĩnh (Static Rollover Threshold) SSF Hệ số ổn định tĩnh (Static Stability Factor) TTR Hệ số bàn nghiêng ngang (Tilt Table Ratio) 2bi m Chiều rộng sở cầu xe thứ i (i=1(1)6) 2wi m Khoảng cách hai hệ thống treo cầu thứ i (i=1(1)6) axi m/s2 Gia tốc dọc vật rắn i ayi m/s2 Gia tốc ngang vật rắn i azi m/s2 Gia tốc thẳng đứng vật rắn i g m/s2 Gia tốc trọng trường, g=9,81m/s2 ij Chỉ số bánh xe trái (j=1)/phải (j=2) thuộc cầu xe thứ i i=1(1)6 Chỉ số cầu xe j=1 Chỉ số bánh xe bên trái j=2 Chỉ số bánh xe bên phải l1 m l2 m l3 m l4 m Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng treo XĐK đến cầu xe số Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng treo XĐK đến cầu xe số Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng treo XĐK đến cầu xe số Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng treo SMRM đến cầu xe số vii Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng treo l5 m l6 m lH1 m lH2 m m1 kg Khối lượng treo XĐK m2 kg Khối lượng treo SMRM mAi kg Khối lượng cầu xe i (i=1(1)6) h1 m Chiều cao trọng tâm khối lượng treo XĐK h2 m Chiều cao trọng tâm khối lượng treo SMRM hH1, hH2 m Chiều cao tâm chốt mâm xoay exij m Khoảng dịch phản lực Fzij theo phương dọc bánh xe ij hRi m Chiều cao tâm quay tức thời Ri cầu i (i=1(1)6) r0ij m Bán kính tự bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2) ftij m Độ võng tĩnh lốp thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2) SMRM đến cầu xe số Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng treo SMRM đến cầu xe số Khoảng cách trọng tâm tâm khối lượng treo XĐK đến mâm xoay Khoảng cách trọng tâm khối lượng treo SMRM đến chốt kéo Hệ số trượt bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2) sij αij độ Góc lệch bên bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2) H1 m Chiều cao toàn XĐK H2 m Chiều cao toàn SMRM L1 m Chiều dài toàn XĐK L2 m Chiều dài toàn SMRM W1 m Chiều rộng toàn XĐK viii ... - TẠ TUẤN HƯNG NGHIÊN CỨU GIỚI HẠN ỔN ĐỊNH LẬT NGANG CỦA ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MC KHI QUAY VỊNG ỔN ĐỊNH Chun ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực Mã số: 62520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ... Những nghiên cứu giới mơ hình ĐXSMRM 12 1.2.2 Những nghiên cứu giới ổn định lật ngang ĐXSMRM 13 1.2.3 Những nghiên cứu giới cảnh báo điều khi n chống lật ngang 23 1.2.4 Những nghiên cứu nước... ổn định lật ngang ĐXSMRM 76 3.5 Đề xuất phương pháp xác định ngưỡng ổn định lật ngang ngưỡng an tồn ĐXSMRM quay vòng 82 3.5.1 Phương pháp xác định ngưỡng ổn định lật ngang ĐXSMRM quay

Ngày đăng: 19/11/2017, 22:19

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan