BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ VĂN NHÂN VŨ VĂN NHÂN KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN LÂU CỦA DẦM CẦU TRƯỚC CỦA Ô TÔ TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC KHỐ 2015B Hà Nội – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ VĂN NHÂN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN LÂU CỦA DẦM CẦU TRƯỚC CỦA Ô TÔ TẢI Chuyên ngành : Kỹ thuật khí động lực LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN TRỌNG HOAN Hà Nội – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng rôi, hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan Các kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn đồng ý, tự nguyện Các thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Hà Nội, ngày……tháng……năm 2017 Người hướng dẫn Tác giả luận văn PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan Vũ Văn Nhân MỤC LỤC ĐỀ MỤC Trang DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN 10 1.1 Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển lĩnh vực sản 10 xuất ô tô tải 1.1.1 Thực trạng 10 1.1.2 Định hướng phát triển 11 1.1.3 Những tồn nhu cầu phải đầu tư nghiên cứu phát triển 11 1.2 Dầm cầu trước ô tô tải 12 1.2.1 Cấu tạo chung dầm cầu trước ô tô tải 12 1.2.2 Chức năng, nhiệm vụ dầm cầu ô tô tải 13 1.2.3 Đặc điểm cấu tạo điều kiện làm việc dầm cầu trước ô tô tải 13 1.2.3.1 Đặc điểm cấu tạo 13 1.2.3.2 Vật liệu công nghệ chế tạo 14 1.2.3.3 Điều kiện làm việc dạng tải trọng 14 1.3 Độ bền dầm cầu phương pháp đánh giá 15 1.3.1 Phương pháp truyền thống 15 1.3.2 Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) 16 1.4 Hướng nghiên cứu độ bền dầm cầu 1.4.1 Đánh giá độ bền mỏi 18 18 1.4.1.1 Tải trọng mấp mô từ mặt đường 18 1.4.1.2 Đánh giá độ bền mỏi dầm cầu trước 20 1.5 Các cơng trình nghiên cứu nước vấn đề nghiên cứu luận văn 26 1.6 Đối tượng nghiên cứu 26 1.7 Nội dung luận văn 27 1.7.1 Mục tiêu nghiên cứu 28 1.7.2 Phương pháp nghiên cứu 28 CHƯƠNG - PHƯƠNG PHÁP TÍNH BỀN DẦM CẦU 29 2.1 Các chế độ tải trọng phương pháp đánh giá bền dầm cầu 29 2.1.1 Các tải trọng tác dụng lên dầm câu trước ô tô tải 29 2.1.2 Xác định tải trọng theo phương pháp truyền thống 30 2.1.3 Tính tốn dầm cầu phần mềm chuyên dụng 31 2.1.3.1 Phương pháp tính tốn dầm cầu 3D 31 2.1.3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm cầu 32 2.1.3.3 Lựa chọn hàm kích thích từ mặt đường 32 2.1.3.4 Đánh giá độ bền ứng suất tương đương Von Mises 35 2.1.4 Tính tốn bền mỏi dầm cầu 37 2.1.4.1 Tải trọng biến thiên giới hạn mỏi 37 2.1.4.2 Phương pháp đánh giá bền mỏi 39 2.2 Xây dựng mơ hình tính tốn tải trọng động tác dụng lên dầm cầu 43 2.2.1 Phương pháp xây dựng mô hình 43 2.2.2 Phân tích cấu trúc tơ giả thiết 44 2.2.3 Thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả động lực học xe 48 CHƯƠNG – TÍNH TỐN BỀN MỎI DẦM CẦU TRƯỚC Ô TÔ TẢI 49 3.1 Thông số kĩ thuật xe tham khảo Dongfeng 2,45 49 3.2 Chế độ tính tốn 52 3.3 Tính tốn xác định tải trọng 52 3.3.1 Mấp mô đường theo ISO 8608-1995 52 3.3.2 Tính tốn tải trọng thẳng đứng F z 56 3.3.3 Tính ứng suất dầm cầu 58 61 3.4 Tính bền mỏi dầm cầu 3.4.1 Xây dựng biểu đồ phân bố ứng suất 61 3.4.2 Xây dựng đường cong mỏi 63 3.4.3 Tính bền mỏi dầm cầu 66 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 Tài liệu tham khảo tiếng Việt 69 Tài liệu tham khảo nước ngồi 69 DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên gọi g Gia tốc trọng trường f Hệ số cản lăn v Vận tốc chuyển động xe rt Bán kính tĩnh bánh xe Đơn vị m/s2 km/h m C 11 ,C 12 Độ cứng hệ thống treo trước N/m C 21 ,C 22 Độ cứng hệ thống treo sau N/m K 21 ,K 22 Hệ số cản giảm chấn trước N.s/m C L11 ,C L12 Hệ số cản giảm chấn sau N.s/m C L21 ,C L22 Độ cứng hướng kinh lốp trước N/m m A1 Độ cứng hướng kinh lốp sau N/m m A2 Khối lượng không treo trước kg M Khối lượng không treo sau kg M cl Khối lượng toàn xe đầy tải kg M c2 Khối lượng toàn phân cho cầu trước kg LW Khối lượng toàn phân cho cầu sau kg BW Chiều dài toàn xe m HW Chiều rộng toàn xe m L Chiều dài sở m b1 Một nửa khoảng cách vết bánh xe trước m b2 Một nửa khoảng cách vết bánh xe sau m w1 Một nửa khoảng cách nhíp trước m w2 Một nửa khoảng cách nhíp sau m hg Chiều cao trọng tâm m r1 Bán kính động bánh xe trước m r2 Bán kính động bánh xe sau m Jx Jy Jz J Ax1 J Ax2 J Ay11, J Ay12 J Ay21, J Ay22 φx β A1, β A2 Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục dọc x Mô men quán tính khối lượng thân xe quanh trục ngang y Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục thẳng đứng z Mơ men qn tính khối lượng cầu trước quanh trục dọc x Mô men quán tính khối lượng cầu sau quanh trục dọc x Mơ men qn tính khối lượng bánh xe trước quanh trục ngang y Mô men quán tính khối lượng bánh xe sau quanh trục ngang y kgm2 kgm2 kgm2 kgm2 kgm2 kgm2 kgm2 Hệ số bám dọc cực đại Góc lắc ngang cầu thứ 1,2 rad β Góc lắc ngang thân xe rad φ Góc lắc dọc thân xe rad Ψ Góc quay thân xe quanh trục thẳng đứng rad x Chuyển vị theo phương dọc khối lượng treo m y Chuyển vị theo phương ngang khối lượng treo m z Φ ij Chuyển vị theo phương thẳng đứng khối lượng treo m Góc quay bánh xe thứ ij rad ξ A1, ξ A2 Chuyển vị khối lượng không treo cầu 1,2 m δ 11, δ 12 Góc quay bánh xe dẫn hướng bên trái bên phải Độ ʄt dij Độ võng (Hành trình trả) nhíp gần với bánh xe ij m ʄn dij Độ võng (Hành trình nén) nhíp gần với bánh xe ij m M Aij Mô men cấp cho bánh xe thứ ij Nm M Bij Mô men bánh bánh xe thứ ij Nm M ij Mô men quay bánh xe thứ ij quanh trục y F xij Lực tác dụng lên bánh xe theo phương dọc bánh xe thứ ij N F yij Lực tác dụng lên bánh xe theo phương ngang bánh xe thứ ij N F ziy Lực tác dụng lên bánh xe thứ ị theo phương thẳng đứng N F Gij Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ ij N F Cij Lực đàn hồi hệ thống treo gần bánh xe thứ ij N F Kij Lực cản giảm chấn hệ thống treo gần bánh xe thứ ij N F Clij Lực đàn hồi lốp bánh xe thứ ij N mc Hệ số phân bố lại trọng lượng cầu chủ động - Gd Hàm mật độ phổ lượng chiều cao mấp mô mặt đường Nm - Ω Tần số góc n Tần số khơng gian no Giá trị tham chiếu tần số không gian h Chiều cao mấp mô m Hm Chiều cao mấp mô dạng sin m Lm Chiều dài mấp mô dạng sin m Thời gian s t σ max rad/m Chu kỳ/m Chu kỳ/m Ứng suất cực đại MPa Ứng suất giới hạn bền vật liệu chế tạo MPa Ứng suất cắt lớn nhât MPa σy Ứng suất giới hạn chảy vật liệu MPa σv Ứng suất tương đương Von Mises MPa S’ e Ứng suất giới hạn mỏi vật liệu MPa σm Ứng suất trung bình MPa σr Vùng biến thiên ứng suất MPa [σ],S u τ max σa Biên độ ứng suất R Hệ số ứng suất - A Hệ số biên độ - MPa Danh mục chữ viết tắt: CKD Viết tắt cụm từ tiếng anh: Completely Knocked Down Ngĩa xe lắp ráp với 100% linh kiện nhập VAMA Hiệp hội nhà sản xuất ô tô Việt Nam VEAM Tổng công ty máy động lực máy nông nghiệp Việt Nam PTHH Phần tử hữu hạn ISO Viết tắt cụm từ tiếng anh: Internationnal Organization for Standardization Nghĩa tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế 3D Viết tắt cụm từ tiếng anh: Three dimenson Nghĩa chiều CAE Viết tắt cụm từ tiếng anh: Computer Aided Engineering Nghĩa phân tích cơng nghệ với trợ giúp máy tính CAD Viết tắt cụm từ tiếng anh: Computer Aided Design Nghĩa phân tích cơng nghệ với trợ giúp máy tính DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tiêu chuẩn ISO 8608:1995 phân loại đường 20 Bảng 3.1 Thông số kĩ thuật xe tải Dongfeng DVM 2.5 49 Bảng 3.2 Thông số sử dụng tính tốn mơ động lực học 50 Bảng 3.3 Thành phần hợp chất thép AISI 1020 62 Bảng 3.4: Cơ tính vật liệu 63 Bảng 3.5: Tính tuổi thọ đường D-E 66 Bảng 3.6: Tính tuổi thọ đường E-F 67 Các đồ thị 3.1(b,c,d) mô tả dạng mấp mô loại mặt đường, hình 3.1b mơ tả mấp mơ mặt đường C-D, hình 3.1c mơ tả mấp mơ mặt đường D-E, hình 3.1d mô tả mấp mô mặt đường E-F Các biểu đồ cho thấy mấp mô cực đại, biên độ mấp mô tăng dần theo mức độ xấu đường 3.3.2 Tính tốn tải trọng thẳng đứng F z Từ đồ thị biên dạng loại mặt đường, đưa vào tốn mơ hình động lực học (cơng thức 2.44) để tính lực thẳng đứng F z Sử dụng chương trình Matlap để tính tốn Thu biểu đồ phản lực thẳng đứng F z thay đổi theo thời gian loại đường: Hình 3.2: Đưa h(x) tốn mơ hình động lực học để tính F z Thực tương tự với loại đường, cho kết lực F z theo biểu đồ đây: 56 x 10 Fz1j (N) Fz1j 1.5 0.5 15 10 20 25 t(s) Hình 3.2a: Tải trọng theo phương thẳng đứng F z (v=40km/h, đường C-D) x 10 Fz1j (N) Fz1j (D-E) 0 10 15 25 20 t(s) Hình 3.2b: Tải trọng theo phương thẳng đứng F z (v=40km/h, đường D-E) x 10 Fz1j (E-F) Fz1j (N) 0 15 10 20 25 t(s) Hình 3.2c: Tải trọng theo phương thẳng đứng F z (v=40km/h, đường E-F) Các hình 3.2a,b,c vẽ theo thời gian t Quan hệ x t tính theo giả thiết ô tô chuyển động với vận tốc V: x = V.t (m), nên: t = x/V = 22,5 (s) 57 Các biểu đồ 3.2(a,b,c) mô tả phản lực thẳng đứng F z thay đổi theo thời gian, hình 3.2a mơ lực thẳng đứng F z thay đổi theo thời gian đường C-D, giá trị cực đại lực thẳng đứng khoảng 2.104N Hình 3.2b mơ lực thẳng đứng F z thay đổi theo thời gian đường D-E, giá trị cực đại lực thẳng đứng khoảng 2,63.104N Hình 3.2c mơ lực thẳng đứng F z thay đổi theo thời gian đường E-F, giá trị cực đại lực thẳng đứng khoảng 3,9.104N Kết cho thấy đường có độ xấu tăng (theo thứ tự C-D, D-E, E-F), mặt đường xấu đi, mấp mơ tăng lên tải trọng động thẳng đứng F z1j tăng theo, kết mô tả tượng thực tế 3.3.3 Tính ứng suất dầm cầu Khi tính tốn bền mỏi dầm cầu dẫn hướng, ta bỏ qua lực dọc, ngang tính đến lực thẳng đứng F z Trên hình 3.3 thể sơ đồ tính tốn biểu đồ mô men uốn tác dụng lên dầm cầu dẫn hướng Nhíp a) Trụ đứng Dầm cầu l l Fz1 Fz2 b) Mu a) Sơ đồ lực tác dụng lên dầm cầu; ể ố b) Biểu đồ mô men uốn H = 70; h= 50; B = 70; b =58 (mm) Hình 3.3: Sơ đồ tính tốn dầm cầu Hình 3.4: Tiết diện dầm cầu 58 Các lực Fz gây nên mô men uốn dầm cầu Mô men cực đại đạt vị trí lắp nhíp, với l chiều dài dầm từ vị trí bắt nhíp tới khớp chuyển hướng: M u = Fz l (3.1) Ứng suất uốn lớn tính sau: σu = Fz l Wu (3.2) Dầm cầu có tiết diện chữ I với thơng số mơ tả hình 3.4 Mơ men chống uốn tính gần theo công thức (với a = 12mm): Wu = 20a (3.3) Từ kết lực thẳng đứng Fz theo biểu đồ, kết hợp công thức nêu để tính tốn thay đổi ứng suất theo F z Vị trí chịu ứng suất lớn dầm cầu vị trí bắt nhíp Với tiết diện chữ I hình 3.4, với kích thước a = 12mm, l = 0,18m ứng suất vị trí nguy hiểm tính tốn thể dạng đồ thị theo thời gian hình 3.5(a,b,c) Hình 3.5: Thực tính tốn ứng suất theo thay đổi lực F z Thu đồ thị ứng suất thay đổi theo thời gian loại đường: 59 120 ung suat C-D u (MPa) 100 80 60 40 20 10 15 20 25 t(s) Hình 3.5a: Đồ thị ứng suất thay đổi theo thời gian đường C-D 150 u (MPa) ung suat (D-E) 100 50 0 10 15 20 25 t(s) Hình 3.5b: Đồ thị ứng suất thay đổi theo thời gian đường D-E 400 ung suat E-F u (MPa) 300 200 100 0 15 10 20 25 t (s) Hình 3.5c: Đồ thị ứng suất thay đổi theo thời gian đường E-F Nhận xét: Trên đường CD ứng suất biến thiên đạt cực đại 105MPa; Trên đường DE ứng suất biến thiên đạt cực đại 141MPa; Trên đường EF ứng suất biến thiên đạt cực đại 325MPa 60 3.4 Tính bền mỏi dầm cầu 3.4.1 Xây dựng biểu đồ phân bố ứng suất Từ đồ thị biến thiên ứng suất theo thời gian, ta sử dụng công cụ Matlab (lệnh hist) để xây dựng biểu đồ phân bố hình 3.6(a, b, c) Với mục đích để đếm số lần xuất ứng suất nguy hiểm 250 sigma CD u n (so lan xuat hien) 200 150 100 50 30 40 50 60 70 u (MPa) 80 90 100 110 Hình 3.6a: Biểu đồ phân bố ứng suất đường C-D 200 sigma (D-E) u 180 n (so lan xuat hien) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 50 100 150 u (MPa) Hình 3.6b: Biểu đồ phân bố ứng suất đường D-E 61 300 sigma (E-F) u n (so lan xuat hien) 250 200 150 100 50 0 50 100 150 200 u (MPa) 250 300 350 400 Hình 3.6c: Biểu đồ phân bố ứng suất đường E-F Các biểu đồ cho phép đếm số lần xuất ứng suất nguy hiểm Ví dụ: Ứng suất 130Mpa D-E, hình 3.6b xuất lần… 3.4.2 Xây dựng đường cong mỏi Chọn vật liệu tính vật liệu: Vật liệu làm dầm cầu thép AISI 1020: Thành phần Tỉ lệ Cacbon, C 0,17 - 0,230% Sắt, Fe 99,08 – 99,53 % Măng gan, Mn 0,30 – 0,60 % Phốt pho, P ≤ 0,040 % Lưu huỳnh, S ≤ 0,050 % Bảng 3.3 thành phần hợp chất thép AISI 1020 Dầm cầu trước làm từ thép chịu lực có tính bảng đây: 62 Hệ số biến dạng Pốt xơng 0,3 Mơ đun đàn hồi 210 GPa Giới hạn chảy 250Mpa Ứng suất cắt cho phép 600Mpa Giới hạn bền 460Mpa Khối lượng riêng 7850 kg/m3 Bảng 3.4: Cơ tính vật liệu Viê ̣c đánh giá đô ̣ bề n mỏi của chi tiế t đươ ̣c thực hiê ̣n dựa đường cong mỏi Đường cong xây dựng cách tính tốn dựa cơng thức kinh nghiệm σ S1000 = 0,9Su Se = K.S’e 103 104 105 106 107 108 N Hı̀nh 3.7 Đường cong mỏi hệ trục logarit Nếu thể giá trị hệ trục logarit đường cong mỏi có dạng hai đoạn thẳng hình 3.7 Trong σ ứng suất, N số chu kỳ gây hỏng mỏi, Su giới hạn bền vật liệu, S’e giới hạn mỏi vật liệu điều kiện thí nghiệm chuẩn: Se′ = 0,5.Su S e giới hạn mỏi thực tế: Se = K Se′ 63 Trong công thức trên, K hệ số hiệu chỉnh theo vật liệu điều kiện làm việc cụ thể Hệ số K tính sau: K = k S k G k L k T k R Trong đó: Ks- hệ số ảnh hưởng chất lượng bề mặt: k s = a.Sub Với a = 4,51 b = -0,256, ta tính được: ks = 0,94 K G - hệ số ảnh hưởng kích thước: k G = 0,8; K L - hệ số ảnh hưởng dạng tải trọng: ứng suất uốn: k L = 1; K T - hệ số ảnh hưởng nhiệt độ, với nhiệt độ nhỏ 4600c: k T = 1; K R - hệ số độ tin cậy: K R = 0,753 Cuối ta hệ số K = 0,566 Vậy: S e = 460.0,5.0,566 ≈ 130 MPa Theo tài liệu tham khảo [6,7], vật liệu làm dầm cầu chọn thép AISI 1020, Các tính chất lý thành phần hố học thép AISI 1020 cho bảng (3.3) (3.4) phía trên, với giới hạn bền Su = 460 MPa Đối với thép, giá trị ứng suất tương ứng với số chu kỳ 103 là: S 1000 = 0,9.Su = 0,9.460 = 414MPa, giới hạn mỏi Se thường đạt sau 106 – 108 chu kỳ [6,7] Chọn số chu kỳ 108 ta xây dựng đường cong mỏi hệ trục logarit cách xác định hai điểm hình 3.7 3.4.3 Tính bền mỏi dầm cầu Mục đích tính bền mỏi xác định số chu kì gây mỏi N Vận dụng qui tắc Palmgren-Miner (Quy tắ c cô ̣ng tác du ̣ng Palmgren,1924 – Miner ,1945) Tổ ng hư ̣i tấ t cả các mức ứng suấ t σ i gây hỏng chi tiế t: 64 N= ni ∑ j =1 N i k Trong công thức trên, n i số chu kỳ (số lần) tác động mức ứng suất σ i (xác định từ biểu đồ phân bố ứng suất) Đối với N i (số chu kỳ gây hỏng mức ứng suất σ i ): khó xác định xác giá trị N i cách chiếu lên đường cong mỏi xây dựng hình 3.7, luận văn thực theo phương pháp Mối quan hệ ứng suất σ số chu kỳ gây hỏng mỏi N (thể đường cong mỏi) mô tả dạng: σ m N = const (3.4) Từ cơng thức trên, ta viết: σ 1m N1 = σ 2m N (3.5) Lấy lơ ga rít hai biến đổi ta được: m= log N − log N1 log σ − log σ (3.6) Như vậy, với thông số S 1000 = 0,9.460 = 414 MPa S e = 130 MPa (tại N = 108) xác định đây, ta tính số mũ m: m= log103 − log108 log S1000 − log Se (3.7) Thay số liệu ta được: m = 9,94 Với m biết, ta xác định giá trị N i tương ứng với σ i biết cách viết lại công thức (3.5) sau: m σ  N =   N1 σ2  (3.8) 65 Chọn σ = S 1000 = 414, N = 1000, ta có:  414  Ni =    σi  9,94 1000 (3.9) Từ biểu đồ ứng suất, xác định số lần xuất n i mức ứng suất σ i > S e hay σ i > 130 MPa; Thay giá trị σ i vào cơng thức (3.9) ta tính N i ; Lần lượt tính tốn với loại đường ta thu kết sau: Đối với đường C-D: Từ biểu đồ ứng suất đường C-D, ta nhận thấy giá trị ứng suất lớn đạt 105MPa < S e = 130Mpa, nên kết luận: chuyển động loại đường C-D dầm cầu khơng bị hư hỏng mỏi Đối với đường D-E: Từ biểu đồ ứng suất đường D-E, sau xử lý số liệu luận văn thu kết bảng 3.5 Bảng 3.5: Tính tuổi thọ đường D-E Ứng suất Số lần xuất > 130Mpa σi 130 135 140 ni Số chu kì Ni ứng với σi � 414 9,94 � 1000 𝛿𝛿𝛿𝛿 100.089.027 68.780.564 47.914.914 c ni/Ni ∑ 𝑛𝑛𝑖𝑖 𝑁𝑁𝑖𝑖 7,E-08 1,E-08 2,E-07 1,E-07 Ghi chú: 7,E-08 = 7x10-8 Đối với đường E-F: 66 Chu ki gây mỏi N 𝑛𝑛 ∑ 𝑖𝑖 𝑁𝑁𝑖𝑖 5.295.814 Tuổi thọ (km) 250 N 1000 1.323.954 Đối với đường E-F cách làm tương tự trên, học viên thu kết bảng 3.6 Bảng 3.6: Tính tuổi thọ đường E-F Ứng suất > 130Mpa Số lần xuất σi ni 140 150 160 185 200 215 250 325 67 55 27 11 1 Số chu kì Ni ứng với σi � c 414 9,94 � 1000 𝛿𝛿𝛿𝛿 ni/Ni 47.914.914 24.134.387 12.706.641 3.001.210 1.382.755 673.822 150.473 11.088 ∑ 𝑛𝑛𝑖𝑖 𝑁𝑁𝑖𝑖 1,E-06 2,E-06 2,E-06 3,E-06 1,E-04 8,E-06 1,E-06 7,E-06 9,E-05 Chu ki gây mỏi N Tuổi thọ (km) 𝑛𝑛 ∑ 𝑖𝑖 250 N 1000 8.690 2.173 𝑁𝑁𝑖𝑖 Nhận xét: Chất lượng mặt đường có ảnh hưởng lớn tới độ bền mỏi dầm cầu trước: - Với loại đường có độ mấp mơ thấp đường C-D dầm cầu không bị hư hỏng mỏi - Nếu chuyển động loại đường xấu đường D-E dầm cầu (với vật liệu kích thước chọn) xảy hư hỏng mỏi sau 1.323.954km hoạt động (5,2.106 chu kì) - Với loại đường xấu đường E-F, dầm cầu hư hỏng sau 2.173km hoạt động với tốc độ 40km/h 67 KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu phương pháp tính bền mỏi áp dụng để tính tốn độ bền dầm cầu trước ô tô tải nhẹ Luận văn sử dụng mơ hình động lực học khơng gian tơ cầu để tính tốn tải trọng động F z tác dụng lên dầm cẩu điều kiện chuyển động 03 loại đường ngẫu nhiên theo ISO 8608-1995 với vận tốc không đổi V=40 km/h Luận văn xây dựng đường cong mỏi theo công thức kinh nghiệm cho vật liệu dầm cầu ứng dụng quy tắc Palmgren-Miner để tính bền mỏi dầm cầu Đánh giá độ bền mỏi dầm cầu xe chạy loại đường, đường trung bình C-D, đường xấu (D-E) đường xấu (E-F) theo tiêu chuẩn ISO, kết cho thấy di chuyển đường C-D dầm cầu khơng bị hư hỏng mỏi Nếu thường xuyên di chuyển đường xấu D-E với vận tốc 40Km/h, dầm cầu hư hỏng mỏi sau 5,2.106 chu kì (khoảng 1,3 triệu Km) Khi chạy đường xấu (E-F) dầm cầu trước hư hỏng mỏi sau khoảng 8,6.103 chu kì (khoảng 2,2 Km) 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO I TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT Nghị định số 111/2015/NĐ-CP (2015) Phát triển công nghiệp hỗ trợ, ngày 03/11/2015 Quyết định số 1168/QĐ-TTg (16/07/2014) chiến lược phát triển nghành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2025 tầm nhìn đến 2035 Phê duyệt Thủ tướng phủ Quyết định số 1211/QĐ-TTg (ngày 24/07/2014) Quy hoạch phát triển nghành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 Phê duyệt Thủ tướng phủ Quyết định số 229/QĐ-TTg (ngày 04/02/2016) chế sách thực chiến lược quy hoạch phát triển nghành công nghiệp ô tô Việt Nam Phạm Lê Tiến (2011) Nghiên cứu đánh giá độ bền mỏi tuổi thọ mỏi khung giá chuyển hướng trục bánh xe đầu máy D19E vận dụng đường sắt Việt Nam Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường ĐH Giao thơng vận tải Trần Phúc Hòa (2016) Nghiên cứu độ bền cụm cầu sau xe tải chế tạo Việt Nam Luận án Tiến Sĩ, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Vũ Tuấn Đạt (2015) Dự báo tuổi thọ độ bền mỏi cho khung tơ tải CLKC9650D2 Tạp chí khoa học & Công Nghệ trường Đại học công nghiệp Hà Nội, số 27, 04/2015 II TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI Meng Qinghua, Zheng Huifeng and Lv Fengjun (2011) Fatigue failure fault prediction of truck rear axle housing excited bay random road rounghness International Journal of the Physical Sciences Vol.6 (7) ISO 8608:1995 69 10 Michael F Ashby & David RH Jones “Engineering Materials 1”, Fourth edition Copyright © 2012 MF Ashby & DRH Jones Published by Elsevier Ltd 11 R Budynas, and K.J Nisbett, “Shigley's Mechanical Engineering Design”, 9th Edition, McGraw-Hill, New York, 2013 12 Aparajita P Ray, Dr R R Arakerimath: “Design Analysis and Shape Optimization of Front Axle of Automotive Truck” International Journal of Engineering and Management Research (IJEMR) ICRAME-2015 Page Number: 54-58 13 M.PORUS PURUSHOTHAMAN V.JAYACHANDRAN: “FINITE ELEMENT ANALYSIS OF FRONT AXLE FRAME OF HEAVY DUTY TRUCK WITH CI MATERIAL MODEL” International Journal of Advanced Research Trends in Engineering and Technology (IJARTET), 2016 14 Javad Tarighi, Seyed Saeid Mohtasebi, Reza Alimardani, “Static and dynamic analysis of front axle housing of tractor using finite element methods” AJAE 2(2):45-49 (2011) 70 ... thiết kế chế tạo phận 1.2 Dầm cầu trước ô tô tải 1.2.1 Cấu tạo chung dầm cầu trước tơ tải 12 Hình 1.1 Cấu tạo dầm cầu trước ô tô tải Cấu tạo chung dầm cầu trước ô tô mô tả hình 1.1, thơng thường... Dầm cầu trước ô tô tải 12 1.2.1 Cấu tạo chung dầm cầu trước ô tô tải 12 1.2.2 Chức năng, nhiệm vụ dầm cầu ô tô tải 13 1.2.3 Đặc điểm cấu tạo điều kiện làm việc dầm cầu trước ô tô tải 13 1.2.3.1... vào để đánh giá độ bền mỏi dầm cầu Nhiều cơng trình nghiên cứu khác, công bố kết đánh giá độ bền mỏi dầm cầu trước ô tô tải chịu tác động tải trọng động kích thích ngẫu nhiên từ mấp mô mặt đường