Chuyên ngành: Kỹ thuật xe máy quân sự, công binh

Mã số: 60 52 36

Ngày giao đề tài luận văn: 02/02/2006

Ngày hoàn thành luận văn: 17/05/2007

Người thực hiện:

Họ và tên: Nguyễn Trường Sinh Cấp bậc: Thượng uý

Lớp: Xe quân sự Khoá: 17

Hệ đào tạo: Tập trung

Cán bộ hướng dẫn:

Họ và tên: Lê Kỳ Nam Cấp bậc: Đại tá

Học hàm, học vị: PGS.TS

Đơn vị công tác: Phòng Khoa học Công nghệ và Môi trường - HVKTQS

MỤC LỤC

[TABLE="width: 612"]

MỞ ĐẦU

1

Ch­ương 1 – TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG VÀ QUAY VÒNG CỦA ÔTÔ.

2

1.1. Tổng quan về các mô hình động lực học ôtô bánh lốp.

2

1.1.1. Mô hình phẳng động lực học chuyển động thẳng của ôtô.

4

1.1.2. Mô hình phẳng động lực học chuyển động quay vòng của ôtô.     

7

1.2. Khái quát về mô phỏng động lực học ôtô

11

1.2.1. Một số mô hình mô phỏng ứng dụng nghiên cứu động lực học ôtô.

11

1.2.2. Giới thiệu về phần mềm MATLAB và ứng dụng trong mô phỏng động lực học xe.

13

1.3. Tính cấp thiết của đề tài.

15

1.3.1. Đặc điểm phương pháp tính toán động lực học chuyển động ôtô.

15

1.3.2. Tính cấp thiết của đề tài.

16

Chương 2 - THIẾT LẬP MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA XE CÓ BÁNH LỐP, NHIỀU CẦU TRONG CHUYỂN ĐỘNG PHẲNG. 

18

2.1. Xây dựng mô hình toán học khảo sát động lực học chuyển động thẳng và quay vòng của xe có bánh lốp, nhiều cầu.

18

2.1.1. Thiết lập sơ đồ mô hình chuyển động phẳng của xe.

18

2.1.2. Hệ các phương trình vi phân khảo sát động lực học của xe trong chuyển động phẳng.

22

2.2. Mô hình toán học khảo sát động lực học các cụm, hệ thống.

25

2.2.1. Sơ đồ hệ thống truyền lực xe bánh lốp nhiều cầu chủ động.

25

2.2.2. Mô hình toán học của động cơ trong hệ thống truyền lực cơ khí.

27

2.2.3. Mô hình toán học của cụm ly hợp ma sát.

29

2.2.4. Mô hình toán học của cụm hộp số cơ khí.

31

2.2.5. Mô hình toán học của bánh xe dạng lốp cao su chứa khí nén.

32

2.2.6. Mô hình toán học khảo sát động học của hệ thống lái.

41

Chương 3 - XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ĐỘNG LỰC HỌC

CHUYỂN ĐỘNG PHẲNG CỦA XE BÁNH LỐP NHIỀU CẦU.

46

3.1. Thiết lập mô hình mô phỏng động lực học chuyển động phẳng của xe bánh lốp, nhiều cầu.

46

3.1.1. Sử dụng SimDriveline để mô phỏng HTTL trên xe.

46

3.1.2. Mô hình mô phỏng động lực học chuyển động phẳng của xe bánh lốp, nhiều cầu.

59

3.2. Khảo sát động lực học chuyển động thẳng và quay vòng xe bọc thép BTR-60PB.

68

3.2.1. Nghiên cứu kết cấu hệ thống truyền lực xe BTR- 60PB.

68

3.2.2. Xác định các thông số đầu vào của mô hình mô phỏng động lực học xe BTR- 60PB.

71

3.2.3. Khảo sát động lực học chuyển động thẳng và quay vòng của

xe bọc thép BTR-60PB.

73

KẾT LUẬN

87

TÀI LIỆU THAM KHẢO

88

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

[TABLE="width: 612"]

Trang

Hình 1.1: Mô hình không gian khảo sát động lực học ôtô

3

Hình 1.2: Sơ đồ mô hình phẳng khảo sát chuyển động thẳng của ôtô.

4

Hình 1.3: Sơ đồ mô hình phẳng khảo sát chuyển động quay vòng của ôtô.

7

Hình1.4: Sơ đồ mô hình mô phỏng tổng hợp

12

Hình 2.1: Sơ đồ hệ trục khảo sát chuyển động phẳng của xe

20

Hình 2.2: Phân tích chuyển động phẳng của xe trong hệ toạ độ thân xe.

22

Hình 2.3: Sơ đồ mô hình động lực học một vết bánh xe

của xe bánh lốp nhiều cầu trong chuyển động phẳng

23

Hình 2.4: Sơ đồ HTTL xe bốn cầu chủ động (Xe BTR-60PB).

25

Hình 2.5: Mô hình hệ thống truyền lực xe bốn cầu chủ động (Xe BTR-60PB)

26

Hình 2.6: Mô hình động cơ trong hệ thống truyền lực

27

Hình 2.7: Đồ thị đặc tính tốc độ của động cơ

28

Hình 2.8: Mô hình ly hợp trong hệ thống truyền lực cơ khí

29

Hình 2.9: Quy luật thay đổi vận tốc góc trong quá trình đóng ly hợp

30

Hình 2.10: Mô hình tính toán hộp số cơ khí

31

Hình 2.11: Hệ trục khảo sát các lực và mômen tác dụng lên lốp xe

33

Hình 2.12; Mô hình khảo sát lực và mô men trong mặt phẳng bánh xe

35

Hình 2.13: Quan hệ giữa lực kéo Fx và hệ số trượt i của bánh xe trên

mặt đường có lớp phủ cứng

35

Hình 2.14: a) Sơ đồ bánh xe đàn hồi lăn và chịu tác dụng của lực ngang

b)Quan hệ giữa lực Fy và góc lệch bên d

36

Hình 2.15: Các đường cong lực và mô men từ đường tác dụng lên bánh xe khảo sát theo công thức Pacejka-96.

38

Hình 2.16: Sơ đồ hệ thống lái xe hai cầu dẫn hướng sử dụng hình thang lái

42

Hình 2.17: Sơ đồ tính toán hình thang lái

44

Hình 3.1: Mô hình mô phỏng HTTL xe bọc thép bánh lốp bốn cầu chủ động BTR-60PB.

48

Hình 3.2: Mô hình khối động cơ

50

Hình 3.3: Đồ thị đặc tính tốc độ của động cơ Gaz-49B lắp trên xe BTR-60PB

51

Hình 3.4: Mô hình khối ly hợp ma sát có điều khiển

52

Hình 3.5: Mô hình hộp số cơ khí có bốn số tiến của xe BTR-60PB

53

Hình 3.6: Sơ đồ khối nắp số thực hiện quá trình sang số

54

Hình 3.7: Mô hình hộp số phụ có hai số truyền của xe BTR-60PB

55

Hình 3.8: Mô hình các khối gài cầu

56

Hình 3.9: Mô hình khối giảm tốc bánh xe

57

Hình 3.10: Mô hình bánh xe

58

Hình 3.11. Mô hình mô phỏng động lực học chuyển động phẳng  xe BTR-60PB             

60

Hình 3.12: Mô hình khối thân xe

61

Hình 3.13: Mô hình khối động lực học thân xe

62

Hình 3.14: Mô hình khối động học lái

63

Hình 3.15: Mô hình khối điều khiển

64

Hình 3.16: Mô hình khối điều khiển sang số

65

Hình 3.17: Mô hình khối tính toán thời điểm sang số

66

Hình 3.18: Mô hình khối tín hiệu bàn đạp ga và bàn đạp ly hợp

67

Hình 3.19: Hình ảnh xe bọc thép bánh lốp BTR-60PB

68

Hình 3.20: Chế độ mô phỏng chuyển động thẳng của xe BTR-60PB

74

Hình 3.21: Đồ thị vận tốc chuyển động thẳng của xe

75

Hình 3.22: Đồ thị gia tốc chuyển động thẳng của xe

75

Hình 3.23: Đồ thị lực kéo của các bánh xe tương đương thứ 1 và thứ 2

76

Hình 3.24: Đồ thị lực kéo của các bánh xe tương đương thứ 3 và thứ 4

76

Hình 3.25: Quan hệ giữa lực kéo và vận tốc chuyển động của xe

77

Hình 3.26: Đồ thị quãng đường tăng tốc của xe

77

Hình 3.27: Chế độ mô phỏng chuyển động quay vòng của xe BTR-60PB

79

Hình 3.28: Đồ thị vận tốc chuyển động quay vòng của xe

80

Hình 3.29: Đồ thị gia tốc chuyển động quay vòng của xe

81

Hình 3.30: Đồ thị góc quay vòng của xe

81

Hình 3.31: Đồ thị vận tốc góc chuyển động quay vòng của xe

82

Hình 3.32: Đồ thị gia tốc góc chuyển động quay vòng của xe

82

Hình 3.33: Đồ thị bán kính quay vòng của trọng tâm của xe

83

Hình 3.34: Đồ thị quỹ đạo chuyển động quay vòng của xe

83

Hình 3.35: Đồ thị quan hệ giữa lực kéo và vận tốc trong chuyển động quay vòng của xe

84

Hình 3.36: Đồ thị lực kéo của bánh xe tương đương thứ 3 và thứ 4

84

Hình 3.37: Đồ thị phản lực ngang của các bánh xe

85