Xây dựng phương trình khảo sát dao động trên mô hình ¼ ô tô Bằng phương pháp lagrange II
Abstract
Research works on the vibration of a quarter-car model developed by the Newton-Euler method have been widely applied. However, in many cases, the vibration of the car is affected by the structural parameters of the suspension system such as the length of the lever arms, the direction of force transmission of the elastic element and shock absorbers, which the Newton-Euler method has ignored. To consider and evaluate the influence of the above factors on the vibration of the car, the ¼-car vibration model needs to describe the structural parameters of the suspension system. The article has developed a differential equation for the plane motion of the suspension system using the Lagrange II method. The influence of the parameters such as the height of the bumpy road surface, the angle of the spring and shock absorber shaft, the position of the spring shaft in the suspension system, the spring stiffness, the damping coefficient on the vehicle’s vibration of in the horizontal plane is investigated. The test results evaluate the reliability of the theoretical model.
Tóm tắt
Các công trình nghiên cứu dao động trên mô hình ¼ ô tô được xây dựng bằng phương pháp Newton-Euler đã được ứng dụng phổ biến. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp dao động ô tô bị ảnh hưởng bởi các thông số kết cấu hệ thống treo như chiều dài các cánh tay đòn, phương truyền lực của bộ phận đàn hồi và giảm chấn thì phương pháp Newton-Euler đã bỏ qua. Để xem xét đánh giá sự ảnh hưởng của các yêu tố trên đến dao động ô tô, mô hình dao động ¼ ô tô cần thể hiện được các thông số kết cấu hệ thống treo. Bài báo này đã xây dựng phương trình vi phân cho chuyển động phẳng của hệ thống treo bằng phương pháp Lagrange II. Khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số: độ cao mấp mô mặt đường, góc đặt của trục chứa lò xo và giảm chấn, vị trí điểm đặt của trục lò xo trên đòn dẫn hướng và trên thân xe, độ cứng lò xo, hệ số cản giảm chấn đến dao động ô tô trong mặt phẳng ngang. Kết quả nghiên cứu kiểm tra đánh giá độ tin cậy của mô hình lý thuyết.
Tài liệu tham khảo
[1] Vũ Hải Quân, Trịnh Duy Hùng. Xây dựng mô hình nghiên cứu hệ thống treo có điều khiển cho mô hình toàn xe, Khoa học kỹ thuật thủy lợi và môi trường, số đặc biệt (10/2019).
[2]. Nguyễn Đình Khiêm, Hoàng Mạnh Cường. Tính toán dao động của mô hình ô tô có xét đến phần từ đàn nhớt cấp phân số. Tạp chí Khoa Học Công Nghệ Hàng Hải, số 73, 01/2023.
[3] Vũ Hải Quân, Nguyễn Anh Ngọc, Nguyễn Huy Trưởng. Phân tích động lực học hệ thống treo chủ động cho mô hình ¼ xe sử dụng bộ điều khiển PID và LQR, tạp chí Khoa công nghệ hàng hải, 2021.
[4] Vargas, J. P. L. (2022). Three-Wheeled Vehicle Modeling with Multibody Suspension Implementation. Master’s thesis, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa. Supervisors: Prof. Duarte Pedro Mata de Oliveira Valério, Prof. Paulo José da Costa Branco.
[5] Zhou, D., & Ji, T. (2008). Dynamic characteristics of a generalised suspension system. International Journal of Mechanical Sciences, 50(1), 30-42. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2007.05.007.
[6]. Nguyễn Văn Khang, Động lực học hệ nhiều vật, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007.
[7] Jazar, R. N. (2017). Vehicle dynamics: Theory and application (3rd ed.). Springer.
[8]. Gillespie T. D. Fundamentals of Vehicle Dynamics (Warrendale: Society of Automotive Engineers, Inc), 1992, p. 512.
[9]. TianMi, Gabor Stepan, Denes Takacs, Nan Chena, NingZhanga. Model Establishment and Parameter Analysis on Shimmy of Electric Vehicle with Independent Suspensions. Procedia IUTAM 22, 2017, pp. 259-266.
