CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng hướng dẫn thầy giáo TS Đỗ Tiến Minh Đề tài thực môn Ô Tô Xe Chuyên Dụng - Viện Cơ Khí Động Lực - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình Hà nội, ngày tháng năm 2013 TÁC GIẢ Đào Đình Chức MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN LỜI NÓI ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 10 Cơ sở nghiên cứu đề tài 10 Phương pháp thực đề tài 12 Chương TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG XE 3D THEO TIÊU CHUẨN CUỘC THI 13 2.1 Tổng quan thi 13 2.1.1 Lịch sử thi Honda Việt Nam “Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu – Honda Eco Mileage Challenge” lần thứ 13 2.1.2 Các quy tắc cạnh tranh 15 2.1.3 Mục tiêu thi 15 2.2 Nội dung thi 16 2.2.1 Kiểm tra xe 16 2.2.2 Nội dung thi 18 2.3 Quy định chung thiết kế xe thi 24 2.4 Quy trình tính toán thiết kế khung xe Eco-Car 30 2.5 Bố trí chung hệ thống xe 31 2.6 Bố trí người lái khoang xe: 32 2.6.1 Sơ đồ nhân chủng học (sơ đồ kích thước người) 32 2.6.2 Vị trí ghế ngồi 33 2.6.3 Dựng mô hình kích thước người lái xe Eco-Car 34 2.7 Động sử dụng xe Eco-Car 35 2.8 Lựa chọn khung xe Eco-Car 36 2.8.1 Phân loại theo kết cấu khung 36 2.8.2 Chọn khung cho thiết kế khung xe Eco-Car 39 2.9 Thiết kế khung xe Eco-Car 40 2.9.1 Quy trình thiết kế 40 2.9.2.Thiết kế phác thảo khung xe 41 2.9.3Thiết kế khung xe Eco-Car 41 2.10 Kiểm nghiệm bền khung xe Eco-Car 49 2.10.1 Lực tác dụng lên khung xe 49 2.10.2 Tải trọng dự kiếu xe Eco-Car 53 2.10.3 Lựa chọn vật liệu 54 2.10.4 Kiểm nghiệm khung xe phần mềm COSMOS 54 2.10.5 Kết kiểm nghiệm bền khung 62 Chương TỐI ƯU KHUNG XE BẰNG CÔNG CỤ TỐI ƯU HÓA SOLIDWORKS 68 3.1 Giới thiệu công cụ tối ưu Solidworks 68 3.2 Sơ đồ hóa bước thực giải toán tối ưu CosmosWorks Solidworks 69 3.3 Các thông số toán tối ưu 70 3.4 Các bước cụ thể 71 Chương KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 82 4.1 Kết 82 4.1.1 Các thông số khung xe trước tối ưu 83 4.1.2 Các thông số khung sau tối ưu hóa 86 4.1.3 Nhận xét 89 4.2 Ưu, nhược điểm phương pháp tối ưu 90 4.2.1 Ưu điểm 90 4.2.2 Nhược điểm 90 4.2.3 Kết luận 90 KẾT LUẬN CHUNG 92 Phương pháp nghiên cứu 92 Kết đạt 92 Những tồi hướng phát triển 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 2.1: Kiểm tra phù hợp yêu cầu thiết kế xe 16 Hình 2.2: Hình kiểm tra lái xe thoát khỏi xe 5s 16 Hình 2.3 Kiểm tra tiếng ồn khí xả 17 Hình 2.4 Kiểm tra nghiêng xe 17 Hình 2.5 Lốp xe, hệ thống điện 17 Hình 2.6 Kiểm tra khả trình bày 18 Hình 2.7 Phần thi mang tính động 19 Hình 2.8 Đăng kí 19 Hình 2.9 Khai mạc thi 20 Hình 2.10 Cung cấp nhiên liệu 20 Hình 2.11 Đo nhiên liệu 20 Hình 2.12Kiểm tra xe (Độ an toàn phương tiện) 21 Hình 2.13 Điều chỉnh nhiên liệu 21 Hình 2.14 Xuất phát thi 21 Hình 2.15 Chạy xe 22 Hình 2.16 Về đích 22 Hình 2.17 Đo nhiên liệu chạy tính 22 Hình 2.18 Công bố trao giải 23 Hình 2.19 Kiểm tra chạy bền 23 Hình 2.20 Khoảng sáng gầm xe 25 Hình 2.21 Bánh lốp xe 26 Hình 2.22 Bố trí chung cụm chi tiết khung xe 31 Hình 2.23 Mô hình người ngồi theo tiêu chuẩn quốc gia Đức VDI 2780 32 Hình 2.24 Vị trí ghế ngồi người lái xe ECO Car 34 Hình 2.25 Mô hình kích thước người lái ( cao 165 cm) 34 Hình 2.26 Đồ thị tính kinh tế nhiên liệu động Wave 110 35 Hình 2.27 Khung gầm hình thang 36 Hình 2.28 Khung hình ống rỗng xe đua 37 Hình 2.29 Khung gầm liền khối xe ô tô du lịch 38 Hình 2.30 Khung hình xương sống 39 Hình 2.31 Các kích thước khung xe ECO Car 41 Hình 2.32 Hộp thoại tạo liệu 43 Hình 2.33 Cửa sổ thiết kế phần mềm Solidworks 44 Hình 2.34 Thanh công cụ Sketch 44 Hình 2.35 Khung bắt bánh trước xe ECO Car 45 Hình 2.36 Khoang động bắt bánh sau, truyền lực phanh 45 Hình 2.37 Khung chống va chạm trực diện xe ECO Car 46 Hình 2.38 Mô hình 3D khung dây xe ECO Car 46 Hình 2.39 Kích thước thép ống dùng để chế tạo khung xe ECO Car 48 Hình 2.40 Khung xe ECO Car 49 Hình 2.41 Xoắn theo chiều dọc thân xe 50 Hình 2.42 Phản lực từ đường tác dụng lên xe 50 Hình 2.43 Tải trọng uốn thẳng đứng 51 Hình 2.44 Lực bên tác dụng lên khung 51 Hình 2.45 Lực ly tâm tác dụng xe quay vòng 52 Hình 2.46 Mô hình tải dự kiến 53 Hình 2.47 Chọn vật liệu cho khung xe C25 58 Hình 2.48 Tạo ràng buộc cho khung xe 59 Hình 2.49 Đặt lực tác dụng lên khung 59 Hình 2.50 Khung xe ECO Car sau đặt lực ràng buộc 60 Hình 2.51 Tạo lưới cho khung xe 61 Hình 2.52 Chạy chương trình tính toán 61 Hình 2.53 Xem kết tính toán 62 Hình 2.54 Sơ đồ đặt lực lên khung 63 Hình 2.55 Ứng suất uốn theo phương thẳng đứng 63 Hình 2.56 Chuyển vị chịu uốn theo phương thẳng đứng 64 Hình 2.57 Hệ số an toàn chịu uốn theo phương thẳng đứng 64 Hình 58 Đặt lực 65 Hình 2.59 Ứng suất uốn theo phương ngang 65 Hình 2.60 Chuyển vị theo phương ngang 66 Hình 2.61 Hệ số an toàn uốn theo phương ngang 66 Hình 3.1 Gọi lại Study tính bền tĩnh 71 Hình 3.2 Hình ảnh kết tính tần số riêng khung xe 72 Hình 3.3 Tạo Study tối ưu hóa 72 Hình 3.4 Định nghĩa biến thiết kế 73 Hình 3.5 Gán biến tối ưu tab Optimization 74 Hình 3.6 Định nghĩa buộc, chuyển vị, tần số 75 Hình 3.7 Chế độ tối ưu hóa 77 Hình 3.8 Kết tối ưu 79 Hình 3.9 Biểu đồ ứng suất sau tối ưu 80 Hình 3.10 Biểu đồ chuyển vị sau tối ưu 80 Hình 3.11 Biểu đồ tần suất dao động sau tối ưu 81 Hình 4.1 Khung xe ECO Car 83 Hình 4.2 Đặt vật liệu cho khung xe thép C25 84 Hình 4.3 Kết cân đo khung trước tối ưu 85 Hình 4.4 Hệ số an toàn trước tối ưu nhỏ 10,12 86 Hình 4.5 Kích thước thành phần khung tối ưu 87 Hình 4.6 Khối lượng khung sau tối ưu 7,867 kg 87 Hình 4.7 Biểu đồ hệ số an toàn sau tối ưu hóa (nhỏ 2,31) 88 CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị Flt Lực ly tâm N m Khối lượng xe kg RF Lực tác dụng lên cầu trước N RR Lực tác dụng lên cầu sau N tf Chiều rộng sở cầu trước m tr Chiều rộng sở cầu sau m h Chiều cao từ trọng tâm xe tới mặt đường m g Gia tốc trọng trường t Chiều rộng sở xe V Vận tốc xe quay vòng R Bán kính góc quay vòng m/s2 m m/s m LỜI NÓI ĐẦU Ô tô phương tiện giao thông đường quan trọng mạng lưới giao thông quốc gia Ngày giới nói chung Việt Nam nói riêng ngành công nghiệp sản xuất ô tô có tốc độ tăng trưởng vượt bậc Để đáp ứng phát triển cần phải có đội ngũ kỹ thuật phải dồi với trình độ kỹ thuật cao Do vậy, trình đào tạo, trường đại học khối kỹ thuật không ngừng cải tiến phương pháp dạy học, tăng cường giao lưu học hỏi trường với trường, trường với doanh nghiệp, kết hợp với Hiệp Hội Kỹ Sư Ô Tô tổ chức nhiều thi thiết kế chế tạo xe ô tô, để nâng cao trình độ kỹ thuật khả thích nghi trường sinh viên Lái xe sinh thái tiêt kiệm nhiên liệu thi Đây thi tài trợ công ty Hon da Việt nam, tổ chức thường niên dành cho sinh viên học viên cao học khối kĩ thuật toàn giới Ở thi này, sinh viên mang đến xe đua công thức cỡ nhỏ mình, xây dựng, thiết kế, chế tạo Tiêu chí đánh giá xe thi, đánh giá về tính chạy, ý tưởng, thiết kế, chi phí sản xuất … Các đội tham dự thi tự thiết kế chế tạo xe đua công thức nhỏ để cạnh tranh với Thông qua thi sinh viên trải nghiệm thú vị niềm tự hào ứng dụng kiến thức học để tự chế tạo xe đặc biệt nâng cao lực tự phát tự giải vấn đề phát huy khả làm việc nhóm thành viên, khả lãnh đạo thành viên thông qua việc chế tạo sản phẩm giúp thu nhiều kinh nghiệm quý báu Xuất phát từ niềm đam mê thiết kế chế tạo ô tô, mong muốn tham dự thi, vai trò đặc biệt khung xe thành công xe, trình nghiên cứu luật thi, tham khảo đội thi thi điều kiện thực tế Việt Nam, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp thiết kế tối ưu khung xe đua tiết kiệm nhiên liệu” Nội dung thực luận văn trình bày qua chương: Chương 1: Tổng quan đề tài nghiên cứu Chương 2: Tính toán, thiết kế khung xe 3D theo tiêu chuẩn thi Chương 3: Tối ưu khung xe công cụ tối ưu hóa Solidworks Chương 4: Kết kết luận Trong thời gian thực khóa học thời gian hoàn thành luận văn, tác giả xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn TS Đỗ Tiến Minh thầy môn Ôtô xe chuyên dụng - Viện khí động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp Tuy nhiên trình nghiên cứu thực đề tài không tránh khỏi sai sót Tác giả mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy cô, bạn đồng nghiệp độc giả khác để hoàn thiện luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2013 HỌC VIÊN THỰC HIỆN Đào Đình Chức Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Cơ sở nghiên cứu đề tài Ngành công nghiệp ô tô không đáp ứng nhu cầu giao thông vận tải, góp phần phát triển sản xuất kinh doanh thương mại mà ngành kinh tế mang lại lợi nhuận cao nhờ sản xuất sản phẩm có giá trị vượt trội Sớm nhận thức tầm quan trọng ngành công nghiệp quốc gia Mỹ, Nhật Bản, Anh, Pháp, Hàn Quốc vv trọng cho việc phát triển ngành công nghiệp ô tô riêng trình công nghiệp hóa không phục vụ nước mà xuất nước Ở Việt Nam, cố gắng xây dựng ngành công nghiệp ô tô riêng với mục tiêu sản xuất thay nhập bước tiến tới xuất Chính phủ Việt Nam khẳng định vai trò chủ chốt ngành công nghiệp ô tô phát triển kinh tế tạo điều kiện thuận lợi thông qua việc đưa sách ưu đãi để khuyến khích doanh nghiệp nước nước đầu tư vào sản xuất ô tô phụ tùng Mặc dù phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam mức thấp số lượng, chất lượng đại Các doanh nghiệp dừng mức độ lắp ráp chi tiết nhập sản xuất chi tiết đơn giản giá thành cao, chất lượng kém, tốn thời gian Thực tế đặt ngành công nghiệp ô tô Việt Nam trước thách thức lớn vấn đề tăng tỷ lệ nội địa hóa chi tiết ô tô từ tính toán, thiết kế chế tạo ô tô Chúng ta cần tăng cường giao lưu học hỏi công nghệ chế tạo ô tô trường, doanh nghiệp ô tô nước mở rộng tới quốc gia giới Nghiên cứu công nghệ chế tạo ô tô từ nước bạn phát triển áp dụng vào Việt Nam, dần đưa công nghiệp ô tô Việt Nam lên tầm cao bước hội nhập khu vực giới 10 Hình 3.9 Biểu đồ ứng suất sau tối ưu Hình 3.10 Biểu đồ chuyển vị sau tối ưu 80 Hình 3.11 Biểu đồ tần suất dao động sau tối ưu Kết luận - Như sử dụng phần mềm CosmosWorks Solidworks tác giả đưa nhân tố tối ưu Kích thước Đường kính ống Bề dày ống Chiều rộng hộp Chiều cao hộp Bề dày hộp (mm) 12 1,1 16 28 Dựa vào kích thước ống (hộp) thép tối ưu ta tìm thị trường loại ống (hộp) thép đáp ứng kích thước tối ưu để chế tạo khung theo vẽ 81 Chương KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 4.1 Kết Từ tính tiện ích phần mềm sử dụng để thiết kế mô chuyển động, kiểm nghiệm, đánh giá, lựa chọn vật liệu thích hợp, đánh giá khả chịu lực, chỗ tập trung ứng suất hoạt động, tạo báo cáo kết kiểm nghiệm mã hóa theo màu sắc mô hình trực quan giúp người dùng sử dụng tăng suất thiết kế đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Đối với lĩnh vực ô tô xe chuyên dụng, phần mềm cho phép thiết kế chi tiết, lắp ráp chúng lại với tạo thành phận hoàn chỉnh, cho phép mô chuyển động mô hình ba chiều, nhờ kiểm tra độ bền, dựa liệu lực, mô men, vật liệu, lựa chọn thiết kế phù hợp với điều kiện làm việc chi tiết cụm chi tiết Với sở khoa học, tính ứng dụng rộng rãi, mạnh phần mềm, tác giả lựa chọn phần mềm để tính toán, thiết kế kiểm nghiệm khung xe Tối ưu hóa khung xe nhằm thay đổi kích thước thành phần khung xe cho khung đảm bảo khả làm việc mà có khối lượng nhỏ Việc giảm kích thước thành phần khung không giảm khối lượng khung mà làm giảm giá thành nguyên vật liệu Đặc trưng cho khung xe tối ưu có thông số chính: + Kích thước thành phần + Khối lượng khung + Tỷ số ứng suất làm việc lớn so với giới hạn bền  Ta so sánh thông số khung trước tối ưu sau tối ưu để thấy hiệu việc tối ưu khung xe Solidworks 82 4.1.1 Các thông số khung xe trước tối ưu A Kích thước thép thành phần Sau thiết kế khung xe với kết cấu đáp ứng nguyên lý hoạt động chi tiết đảm bảo nhiệm vụ, mô hình thiết kế 3D khung xe Eco-Car hoàn thành Hình 4.1 Khung xe ECO Car Khung xe Eco-Car loại khung hình thang, có bắt bánh trước bánh sau gắn cứng vào khung + Phần khung bao gồm dầm dọc, dầm ngang thép hộp kích thước 20x30x1,2 + Phần mũi chống va đập bắt bánh trước gồm 12 đoạn thép ống kích thước  16x1,2 + Phần khoang động gồm 10 thép ống  16x1,2 + Phần bắt bánh sau gồm thép ống  16x1,2và thép ống  21x1,2 83 Tổng số khung trước tối ưu có đoạn thép hộp 20x30x1,2 ; 24 đoạn thép ống  16x1,2và đoạn thép ống  21x1,2 B Khối lượng khung xe trước tối ưu Việc chọn vật liệu quan trọng việc tối ưu hóa Ứng với vật liệu khác có thông số độ bền, suất đàn hồi khối lượng khác Khiến cho kết tối ưu khác Vật liệu tốt cho kết tối ưu có khối lượng nhỏ giá thành cao hơn, khó tìm mua không đảm bảo số yêu cầu khác tính hàn… Hình 4.2 Đặt vật liệu cho khung xe thép C25 84 Vật liệu để làm khung chọn thép C25 có: + Hệ số đàn hồi: E = 2,1.1011 (N/m2) + Ứng suất kéo: 4,4.108 (N/m2) + Khối lượng riêng: 7800 (kg/m3) Sau đặt vật liệu thép C25 cho khung xe, ta tiến hành cân khối lượng cách sử dụng chức Mass properties thẻ Evaluate Dựa vào vật liệu chọn máy tự động tính toán cho ta khối lượng khung xe Hình 4.3 Kết cân đo khung trước tối ưu Trên bảng kết cân đo khung thể thông số khung xe: + Khối lượng riêng ρ = 0,0078 g/mm3 + Khối lượng khung là: 8,876 kg + Thể tích là: 138 021,63 mm3 + Diện tích bề mặt là: 534 417,76 mm2 + dòng cuối tọa độ trọng tâm khung 85 C Ứng suất lớn khung Giống kiểm nghiệm bền, tối ưu khung cần đặt khung chế độ làm việc khắc nghiệt để đảm bảo khung sau tối ưu hoạt động bình thường chế độ làm việc Hình 4.4 Hệ số an toàn trước tối ưu nhỏ 10,12 Kết kiểm nghiệm cho thấy trước tối ưu, tỷ số ứng suất cho phép ứng suất tối đa khung 10,12 nghĩa khung thừa bền tới 10,12 lần Ngoài vị trí có ứng suất nhỏ thừa bền tới 638,09 lần Mức độ thừa bền lớn nên ta cần giảm kích thước thành phần đến mức cho phép hệ số an toàn khoảng lần 4.1.2 Các thông số khung sau tối ưu hóa Sau thiết lập thông số chế độ chạy cho trình tối ưu hóa, ta tiến hành cho máy tính tối ưu khung thu kết khung tối ưu Khung tối ưu giảm tối đa khối lượng cách giảm kích thước thành phần mà đảm bảo hệ số an toàn nằm giới hạn cho phép lớn 86 A Kích thước thành phần khung tối ưu Hình 4.5 Kích thước thành phần khung tối ưu Sau trình tối ưu hóa ta thu kết khung tối ưu có thành phần có kích thước giảm Khung tối ưu bao gồm: + Nhóm khung chính: đoạn thép hộp 16x28x1 + Các nhóm hỗ trợ: 28 đoạn thép ống  12x1,1 B Khối lượng khung tối ưu Hình 4.6 Khối lượng khung sau tối ưu 7,867 kg 87 Kết cân khối lượng khung tối ưu có khối lượng 7,867 kg, giảm 1,009kg so với khung chưa tối ưu Quá trình tối ưu giúp giảm 11,36% khối lượng khung xe Eco-Car C Hệ số an toàn khung tối ưu Hình 4.7 Biểu đồ hệ số an toàn sau tối ưu hóa (nhỏ 2,31) Khung tối ưu giảm đáng kể lãng phí thừa bền Sau trình tối ưu hóa, ứng suất toàn khung bị tăng lên kích thước thành phần giảm nằm khoảng cho phép + Tại vị trí có ứng suất lớn nhất, hệ số an toàn 2,31 giảm 4,38 lần so với hệ số an toàn khung ban đầu 10,12 + Tại vị trí có ứng suất nhỏ nhất, hệ số an toàn 133,41 giảm 4,78 lần so với hệ số an toàn khung ban đầu 638,09 88 4.1.3 Nhận xét CosmosWorks (CW) ứng dụng tính toán kỹ thuật theo phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) chạy môi trường SolidWorks (SW) Ngoài tính Cosmos mà tác giả giới thiệu trình kiểm nghiệm bền khung xe Eco-Car CosmosWorks Solidwork công cụ tối ưu kết cấu hữu ích, nhanh đạt kết cao trình nghiên cứu tối ưu kết cấu Ở chương tác giả sử dụng CosmosWorks Solidworks kết hợp với phương pháp lặp nhân tố quy hoạch thực nghiệm để tối ưu khung xe Eco- Car đạt kết đáp ứng mục tiêu đặt Như sử dụng phần mềm CosmosWorks Solidworks tác giả đưa nhân tố tối ưu là: Kích thước Đường kính ống Bề dày ống Chiều rộng hộp (mm) 12 1,1 16 Chiều cao hộp Bề dày hộp 28 Dựa vào kích thước ống (hộp) thép tối ưu ta tìm thị trường loại ống (hộp) thép đáp ứng kích thước tối ưu để chế tạo khung theo vẽ - Đáp ứng điều kiện luật thi Honda EMC - Đảm bảo tính kinh tế thẩm mỹ - Có khả sản xuất xưởng sản xuất nhỏ - Có thể sửa đổi sau thiết kế - Phù hợp với điều kiện Việt Nam Tác giả lựa chọn khung hình xương sống cho xe Eco- Car với ưu điểm - Đơn giản thiết kế - Khối lượng nhẹ - Có độ cứng vững chống xoắn cao -Thích hợp cho sản xuất nhỏ 89 - Thiết kế dễ dàng sửa đổi theo yêu cầu - Chi phí sản xuất thấp - Phù hợp với điều kiện Việt Nam Tuy nhiên đặc thù thi xe chuyển động với tốc độ thấp, có va chạm chuyển động, khối lượng có người lái không lớn đặc biệt mặt đường gần lý tưởng lên tác giả có số cách điệu kết cấu khung hình xương sống nhằm giảm khối lượng mà đảm bảo độ cứng vững với điều kiện chuyển động thi Dựa vào kích thước ống (hộp) thép tối ưu ta tìm thị trường loại ống (hộp) thép đáp ứng kích thước tối ưu để chế tạo khung theo vẽ 4.2 Ưu, nhược điểm phương pháp tối ưu 4.2.1 Ưu điểm - Việc sử dụng CosmosWorks Solidworks để tối ưu khung xe Eco-Car cách tự động tìm xác phương án tối ưu đáp ứng mục tiêu đặt - Chỉ lần chạy tác giả xác định khối lượng khung xe Eco-Car nhân tố tối ưu đủ bền - Nếu trường hợp khoảng cách thông số nhân tố tăng lên không ảnh hưởng đến kết tối ưu 4.2.2 Nhược điểm - Chưa mô trình biến đổi khung - Chưa mô ảnh hưởng lực tác dụng lên khung 4.2.3 Kết luận - Từ kết tối ưu khung xe Eco-Car, ta nhận xét ưu, nhược điểm phương pháp kể Dễ thấy phương pháp tối ưu khung xe Eco-Car công cụ tối ưu CosmosWorks Solidworks giải pháp tốt để tối ưu khung xe Eco- Car - Tối ưu hóa trình quan trọng việc thiết kế đưa khung xe thiết kế vào sản xuất Và việc sử dụng phần mềm COSMOSWORKS lại 90 định quan trọng việc tối ưu Những lợi ích vô to lớn việc tối ưu COSMOSWORKS -Bổ sung vào điều luật quy định kích thước tối thiểu ống thép, nâng cao tính thực tế thi -Tiết kiệm vật liệu,giảm giá thành sản xuất Khối lượng trước tối ưu khung xe 8,876 kg sau tối ưu 7,867 kg - Tiết kiệm thời gian, chi phí trình thử nghiệm - Thông số khung xe sau tối ưu So sánh Trước tối ưu Sau tối ưu Khối lượng khung 8,876 kg 7,867 kg Hệ số an toàn 10,09 2,31 91 KẾT LUẬN CHUNG Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết ứng dụng phần mềm Solidworks trình tính toán, thiết kế khung xe Eco-Car Giải pháp tối ưu khung xe Eco-Car công cụ tối ưu hóa Solidworks Kết đạt Đề tài kết hợp nghiên cứu phương pháp ứng dụng Solidworks máy tính đạt mục tiêu nội dung đặt với kết cụ thể sau: - Đã nghiên cứu luật thi, quy định luật thi, thi yêu cầu thi khung Eco-Car - Nghiên cứu lý thuyết ứng dụng phần mềm Solidworks để tính toán, thiết kế thành công khung xe Eco-Car đáp ứng quy định thi - Nghiên cứu lý thuyết ứng dụng Cosmos Solidworks để kiểm nghiệm bền khung xe Eco-Car - Nghiên cứu ứng dụng công cụ tối ưu Solidworks để tối ưu khối lượng khung xe Eco-Car đạt kết khung xe có khối lượng nhỏ dự kiến đủ bền - So sánh kết đạt tối ưu lựa chọn giải pháp tối ưu thích hợp để tối ưu khung xe Eco-Car Tạo tiền đề cho việc áp dụng để chế tạo thành công khung xe tiến tới chế tạo xe Eco-Car Việt Nam - Các kết trình nghiên cứu làm tài liệu tham khảo tính toán, thiết kế, chế tạo xe Eco-Car Việt Nam Những tồi hướng phát triển - Do giới hạn thời gian yếu tố như: Tài liệu tham khảo, sở liệu thiết kế, điều kiện tiến hành thực nghiệm,… đề tài tối ưu khối lượng khung xe Eco-Car (không quan tâm đến hình dạng, khí động học, tính an toàn khung va chạm) - Đề tài phát triển, xây dựng thêm mô hình mô hình dạng, khí động học, tính an toàn khung va chạm, mở rộng thành khối thư viện tối ưu loại khung xe ô tô Làm sở tiếp tục nghiên cứu giải pháp tối ưu khung xe ô tô du lịch, xe buýt, xe tải… 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Society Automotive Engineering- Formula SAE® Rules 2011 Nguyễn Trọng Hoan - Thiết kế tính toán ôtô - máy kéo, tập 1, tập II - Năm 2004 Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng Lý thuyết ôtô máy kéo - Nhà xuất khoa học kĩ thuật - Năm 2007 4.Phạm Thị Hoa- Giáo trình vẽ kĩ thuật - Nhà xuất Hà Nội - 2005 5.Julian Happian-Smith - Introduction to Modern Vehicle Design-Reed Educational and Professional Publishing Ltd 2002 Faculty of Engineering and Surveying - Chassis Development for the Formula SAE Racer- University of Southern Queensland Jason C Brown, A John Robertso Cranfield University, UK Stan T Serpento General Motors Corporation, USA- Motor Vehicle Structures: Concepts and Fundamentals- 2002 Reza N Jazar – Vehicle Dynamics:Theory and Application-Springer Science+Business Media, LLC-2008 Richard Stone and Jeffrey K Ball - Automotive Engineering Fundamentals-SAE International- 2004 10 Automotive Steel Design Manual (ASDM) - American Iron and Steel Institute & Auto/Steel Partnership-2000 11 Carroll Smith- TUNE TO WIN- AERO PUBLISHERS, INC 1978 12 John Fenton- Advances in Vehicle Design- Professional Engineering Publishing Limited London and Bury St Edmunds, UK- 1999 93 13 Thomas D.Gillespie - Fundamentals of vehicledynamics- Society of Automotive Engineers,Inc 14 Joseph Katz- race car aerodynamics designing for speed- Bentley Publishers 15 William F.Milliken and Douglas L.Milliken- Race Car Vehicle Dynamics 16 David Tremayne - The science of Formula Design- Heynes North American Inc., 2006 17 Michael Blundell and Damian Harty- Multibody Systems Approach to Vehicle Dynamics- Charon Tec Pvt Ltd, Chennai, India- 1998 18 Autodek-Formula Car Design Curriculum 2009 19 Edmund F Gaffney III and Anthony R Salinas- University of Missouri – Rolla Team- Suspension and Frame Design-2010 20 Abrams, Ryan- The University of Western Ontario, Canada- FORMULA SAE RACE CAR ANALYSIS: SIMULATION & TESTING OF THE ENGINE AS A STRUCTURAL MEMBER 21.Tài liệu,hình ảnh website: google.com; youtube.com; student.sae.org ; fsae.com ; fsaeonline.com ; Honda ECO.com 94 ... tính toán, thiết kế, tối ưu thiết lập tiết kiệm thời gian, công sức chi phí Chính lý tác giả chọn đề tài Nghiên cứu giải pháp thiết kế tối ưu khung xe đua tiết kiệm nhiên liệu” Phương pháp thực... Nghiên cứu giải pháp thiết kế tối ưu khung xe đua tiết kiệm nhiên liệu” Nội dung thực luận văn trình bày qua chương: Chương 1: Tổng quan đề tài nghiên cứu Chương 2: Tính toán, thiết kế khung xe 3D... tính toán, thiết kế khung xe 3D Bước 3: Kiểm nghiệm bền khung công cụ Cosmosworks Solidworks Bước 4: Tối ưu khung xe công cụ tối ưu hóa Solidworks Bước 5: Kết luận lựa chọn giải pháp tối ưu Bước