MỤC LỤC
Trang
Mở đầu
1
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ KHUNG VỎ ÔTÔ
4
1.1
Đại cương về khung vỏ ôtô
4
1.1.1
Phân loại, yêu cầu
4
1.1.2
Đặc điểm kết cấu khung vỏ ôtô
9
1.1.3
Vật liệu chế tạo khung vỏ ôtô
12
1.2
Tải trọng tác dụng lên khung vỏ ôtô
13
1.2.1
Tải trọng tĩnh
13
1.2.2
Tải trọng động
14
1.2.3
Các chế độ tải trọng tính toán
14
1.3
Vấn đề đánh giá chất lượng khung vỏ ôtô
18
1.3.1
Các bài toán đánh giá khung vỏ xe
18
1.3.2
Bài toán tính toán bền mỏi khung vỏ xe
24
Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN MỎI KẾT CẤU
24
2.1
Tổng quan về bài toán mỏi
26
2.1.1
Lý thuyết mỏi chi tiết máy
26
2.1.2
Khái niệm tổn thương mỏi
26
2.1.3
Bài toán mỏi.
28
2. 2
Các phương pháp đánh giá độ bền mỏi của kết cấu
29
2.2.1
Cơ sở đánh giá độ bền mỏi theo phương pháp cổ điển
29
2.2.2
Phương pháp đánh giá tuổi thọ mỏi của kết cấu theo giả thuyết tích lũy tuyến tính các tổn thương mỏi
31
2.2.3
Cơ sở đánh giá độ bền mỏi của kết cấu theo phương trình đồng dạng phá hủy mỏi tương đối.
34
2.3
Vấn đề thử nghiệm mỏi kết cấu
38
2.3.1
Thử nghiệm xác định đặc trưng cơ học, đặc trưng mỏi của vật liệu
39
2.3.2
Vấn đề kiểm nghiệm độ bền mỏi
42
Chương 3
VÍ DỤ TÍNH VÀ KHẢO SÁT ĐỘ BỀN MỎI CỦA KHUNG XE.
47
3.1
Vấn đề tính tuổi thọ mỏi của khung xe.
47
3.1.1
Đặc điểm làm việc và dạng tải trọng tác dụng khung xe
48
3.1.2
Chọn khung xe tính toán
50
3.1.3
Tính tuổi thọ mỏi của khung xe bằng giải tích
50
3.2
Tính tuổi thọ mỏi của khung xe bằng mô phỏng
53
3.2.1
Lựa chọn công cụ tính toán
53
3.2.2
Xây dựng mô hình tính
54
3.2.3
Kết quả tính
58
3.2.4
So sánh kết quả tính trong các trường hợp khảo sát
60
3.3
Khảo sát tổn thương mỏi của khung xe theo tải trọng động
61
3.3.1
Lựa chọn phần mềm khảo sát tổn thương mỏi của khung xe theo tải trọng động: SAP-2000
62
3.3.2
Tính hệ số cản dao động của khung xe
63
3.3.3
Khảo sát dao động ứng suất của một nút khi khung xe chịu tải.
64
3.3.4
Khảo sát ảnh hưởng của mức tải và tốc độ đặt tải
66
Kết luận
Tài liệu tham khảo
22 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2664 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu đánh giá độ bền và độ bền mỏi của khung vỏ ô tô, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch¬ng 1
Tæng quan vÒ khung vá «t«
§¹i c¬ng vÒ khung vá «t«
Khung vá chÞu t¶i dïng ®Ó ®ì vµ b¾t chÆt ®éng c¬, c¸c côm cña hÖ thèng truyÒn lùc, ®ång thêi nã lµ n¬i chÞu toµn bé t¶i träng cña xe, nh÷ng t¸c ®éng thay ®æi tõ mÆt ®êng lªn xe khi xe chuyÓn ®éng, t¸c ®éng cña lùc c¶n khÝ ®éng, lùc qu¸n tÝnh, lùc phanh vµ c¸c lùc do va ch¹m. Do môc ®Ých sö dông, chÕ ®é khai th¸c vµ t¶i träng cña «t« rÊt ®a d¹ng vµ phøc t¹p nªn khung vá «t« ph¶i cã kÕt cÊu hîp lý, h×nh d¹ng thÝch hîp ®Ó cã thÓ bè trÝ l¾p ®Æt c¸c côm, hÖ thèng, thiÕt bÞ kh¸c trªn xe, ®ång thêi ph¶i ®¸p øng c¸c yªu cÇu c¬ b¶n vÒ ®é cøng v÷ng, ®é bÒn vµ ®é bÒn l©u cao (®é bÒn mái).
Ph©n lo¹i, yªu cÇu
Trong thùc tÕ kÕt cÊu khung vá «t« rÊt ®a d¹ng. Theo ®Æc ®iÓm kÕt cÊu phÇn chÞu lùc trªn «t« chia ra ba lo¹i chÝnh (H×nh 1.1):
H×nh 1.1: C¸c d¹ng khung vá ®iÓn h×nh cña «t«
a. Khung chÞu lùc
b. Vá chÞu lùc
c. Khung vá chÞu lùc hçn hîp
- Khung chÞu lùc (H×nh 1.1a) : khi vá ®Æt trªn khung qua c¸c mèi nèi ®µn håi, trêng hîp nµy khung cøng h¬n vá nhiÒu nªn chÞu ®îc t¸c ®éng cña ngo¹i lùc vµ cã thÓ bÞ biÕn d¹ng nhng kh«ng truyÒn ®Õn vá. §©y lµ lo¹i ®îc dïng phæ biÕn ë c¸c xe vËn t¶i.
- Vá chÞu lùc(H×nh 1.1b): lo¹i vá nµy ®ång thêi lµ khung (kh«ng cã khung) nªn nhËn toµn bé ngo¹i lùc t¸c ®éng lªn xe. §©y lµ lo¹i ®îc dïng phæ biÕn cho c¸c xe chë kh¸ch.
- Khung vá chÞu lùc hçn hîp (H×nh 1.1c): khung nèi cøng víi vá b»ng c¸c mèi hµn hoÆc bul«ng hay ®inh t¸n nªn c¶ khung vµ vá cïng chÞu t¸c ®éng cña ngo¹i lùc.
§a phÇn hiÖn nay trªn «t« t¶i sö dông d¹ng khung chÞu lùc. Khung chÞu lùc trªn «t« rÊt ®a d¹ng vÒ kÕt cÊu, kiÓu d¸ng vµ môc ®Ých sö dông. Theo kÕt cÊu cña khung chia ra:
- Khung cã dÇm däc ë hai bªn (H×nh 1.2a)
- Khung cã dÇm däc ë gi÷a (H×nh 1.2b)
- Khung hçn hîp hay lo¹i khung h×nh ch÷ X (H×nh 1.2c)
H×nh 1.2: C¸c d¹ng khung chÞu lùc trªn «t«
Theo d¹ng dÇm däc vµ sù bè trÝ dÇm däc trong mÆt ph¼ng khung chia ra:
- Khung cã tiÕt diÖn h×nh vu«ng vµ dÇm däc bè trÝ song song
- Khung cã tiÕt diÖn h×nh thang vµ dÇm th¼ng
- Khung cã phÇn ®Çu thu hÑp
Khung vá «t« ph¶i ®¸p øng c¸c yªu cÇu c¬ b¶n ®èi bao gåm ®é cøng, ®é bÒn, ®é bÒn l©u vµ c¸c yªu cÇu kh¸c, ®ång thêi nã còng ph¶i cã c¸c ®Æc tÝnh riªng tuú thuéc vµo môc ®Ých sö dông «t«.
§é cøng cña kÕt cÊu khung vá cã liªn quan ®Õn biÕn d¹ng cña khung vá khi cã t¸c dông cña lùc t¸c dông nh lùc qu¸n tÝnh, lùc va ch¹m ®iÒu nµy chØ ®óng khi kÕt cÊu khung vá lµm viÖc trong giai ®o¹n ®µn håi vµ biÓu ®å quan hÖ gi÷a lùc vµ biÕn d¹ng ®îc biÓu diÔn nh trªn (H×nh 1.3).[4]
Pmax
D
0
P
q
H×nh 1.3 BiÓu ®å quan hÖ gi÷a lùc vµ biÕn d¹ng
§é cøng cña kÕt cÊu khung vá cã ¶nh hëng lín ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc cña c¸c côm hÖ thèng cña «t« vµ dao ®éng cña khung vá. §é cøng khung vá «t« b¶o ®¶m biÕn d¹ng cña khung vá «t« do c¸c lùc va ch¹m lín nhÊt cho phÐp kh«ng lín ®Õn møc lµm suy yÕu hoÆc lµm mÊt kh¶ n¨ng lµm viÖc cña c¸c côm kÕt cÊu cña xe. VÝ dô nh cöa xe kh«ng thÓ ®ãng ®îc hoÆc ®éng häc hÖ thèng treo bÞ thay ®æi. Cã hai kh¸i niÖm ®é cøng kh¸c nhau cña khung vá «t« t¬ng øng víi hai chÕ ®é tÝnh to¸n thêng ®îc sö dông nh tiªu chuÈn ®Ó ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña kÕt cÊu khung vá «t« trong thùc tÕ.
+ §é cøng uèn liªn quan ®Õn biÕn d¹ng theo ph¬ng th¼ng ®øng (cßn gäi lµ ®é vâng) ë ®iÓm gÇn víi ®iÓm gi÷a cña chiÒu dµi c¬ së xe díi t¸c dông ®ång thêi cña c¸c t¶i träng tÜnh.
+ §é cøng xo¾n liªn quan ®Õn gãc xo¾n q cña kÕt cÊu díi t¸c dông cña m«men xo¾n xung quanh trôc däc cña xe. Trong trêng hîp nµy, «t« chØ thuÇn tuý chÞu m« men g©y xo¾n vµ gãc xo¾n q ®îc x¸c ®Þnh theo ®é xoay t¬ng ®èi gi÷a hai mÆt ph¼ng ®i qua t©m cÇu tríc vµ cÇu sau. Gãc xo¾n ë c¸c ®iÓm trung gian däc theo chiÒu dµi c¬ së xe ®«i khi còng ®îc xem xÐt t¹i c¸c vïng ®Æc biÖt cña kÕt cÊu n¬i cÇn cã ®é cøng cao h¬n.
Hai trêng hîp trªn x¶y ra víi c¸c lùc côc bé hoµn toµn kh¸c nhau trªn c¸c phÇn cña xe. Cã thÓ thÊy r»ng trêng hîp chÞu xo¾n lµ khã kh¨n nhÊt khi thiÕt kÕ khung, vá bëi vËy ®é cøng xo¾n thêng ®îc dïng lµm tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña kÕt cÊu khung vá xe.
§é bÒn cña khung vá «t« b¶o ®¶m kh«ng cã phÇn nµo cña kÕt cÊu mÊt kh¶ n¨ng lµm viÖc khi chÞu t¸c ®éng cña c¸c lo¹i t¶i träng trong giíi h¹n cho phÐp. Díi t¸c dông cña c¸c t¶i träng ngoµi, trªn khung vá xe xuÊt hiÖn c¸c biÕn d¹ng vµ øng suÊt, ®é bÒn cã thÓ ®îc hiÓu mét c¸ch kh¸c, lµ lùc t¸c dông lín nhÊt mµ kÕt cÊu khung vá cã thÓ chÞu ®îc mµ øng suÊt ph¸t sinh kh«ng lín h¬n gi¸ trÞ øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu.
§é bÒn mái còng lµ mét trong c¸c tiªu chÝ quan träng ®èi víi khung vá «t«, do trong thùc tÕ viÖc mÊt kh¶ n¨ng lµm viÖc cña kÕt cÊu khung vá kh«ng chØ do qu¸ t¶i ®ét ngét vît qu¸ giíi h¹n cho phÐp mµ cßn do hiÖn tîng mái cña vËt liÖu khi chÞu c¸c t¶i träng g©y ra sù thay ®æi cã chu kú cña øng suÊt ph¸t sinh trªn kÕt cÊu.
C¸c ®Æc tÝnh cña khung vá «t« thêng ®îc quan t©m khi thiÕt kÕ chÕ t¹o «t« lµ ®Æc tÝnh dao ®éng, ®Æc tÝnh ån rung vµ ®Æc tÝnh biÕn d¹ng.
§Æc tÝnh dao ®éng cña xe liªn quan ®Õn ®é cøng vµ sù ph©n bè khèi lîng cña khung vá xe. §é cøng uèn vµ xo¾n cã ¶nh hëng ®Õn dao ®éng cña kÕt cÊu khung vá, thêng ®îc sö dông nh c¸c tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña kÕt cÊu khung vá «t«. Sù ph©n bè khèi lîng cña khung vá trong kh«ng gian sÏ t¹o ra v« sè c¸c tÇn sè dao ®éng riªng vµ t¬ng øng víi chóng lµ c¸c d¹ng dao ®éng riªng cña khung vá. Do vËy khung vá «t« cã thÓ bÞ biÕn d¹ng côc bé, t¬ng øng lµ c¸c øng suÊt tËp trung xuÊt hiÖn t¹i c¸c phÇn riªng biÖt trªn kÕt cÊu khi kÝch ®éng ngoµi cã tÇn sè trïng víi tÇn sè dao ®éng riªng nµo ®ã cña kÕt cÊu.
§Æc tÝnh ån rung liªn quan ®Õn c¸c chØ tiªu vÒ ån rung trªn «t« do sù dao ®éng khung vá «t« khi chuyÓn ®éng trªn ®êng còng lµ mét trong c¸c nguån g©y ån rung. Møc ®é ån rung do khung vá «t« phô thuéc vµo kÕt cÊu, vËt liÖu vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o khung vá «t«.
§Æc tÝnh biÕn d¹ng liªn quan ®Õn viÖc n©ng cao tÝnh an toµn cho hµnh kh¸ch. §Æc tÝnh nµy ®¶m b¶o cho khoang hµnh kh¸ch Ýt chÞu t¸c ®éng cña c¸c lùc va ch¹m th«ng thêng. §iÒu nµy cã nghÜa lµ kÕt cÊu cña khung vá «t« cÇn ph¶i cã ®Æc tÝnh biÕn d¹ng phï hîp cho c¸c phÇn kh¸c nhau cña «t«.
Ngoµi c¸c yªu cÇu trªn khung vá «t« cßn ph¶i cã d¹ng khÝ ®éng häc lµm gi¶m lùc c¶n kh«ng khÝ, t¨ng tÝnh æn ®Þnh khi l¸i… D¹ng h×nh häc cña khung vá xe cßn ph¶i b¶o ®¶m h¹ thÊp träng t©m xe, t¨ng hµnh tr×nh hÖ thèng treo, t¨ng gãc quay vßng cña b¸nh xe dÉn híng. Vá xe cßn ph¶i b¶o ®¶m tÝnh thÈm mü vµ c«ng th¸i häc c¶i thiÖn m«i trêng lµm viÖc cña ngêi l¸i.
§èi víi khung chÞu lùc khi thiÕt kÕ nã ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu:
TiÕt diÖn ngang cña dÇm däc ph¶i chän theo c¸c phÐp tÝnh uèn vµ xo¾n khung. M«men thay ®æi theo suèt chiÒu dµi cña dÇm tõ gi¸ trÞ kh«ng ®Õn gi¸ trÞ cùc ®¹i nªn ®Ó tiÕt kiÖm nguyªn vËt liÖu vµ ®¶m b¶o ®é cøng cña dÇm ®Òu nhau, dÇm däc ®îc chÕ t¹o víi tiÕt diÖn thay ®æi. §Ó tho¶ m·n yªu cÇu nµy dÇm däc thêng ®îc chÕ t¹o theo ph¬ng ph¸p dËp.
§Ó h¹ thÊp träng t©m «t« vµ chiÒu cao sµn xe c¸c dÇm däc trong «t« du lÞch trªn cÇu tríc vµ cÇu sau thêng ®îc uèn cong, nh vËy phÇn gi÷a cña khung sÏ n»m thÊp h¬n.
Khung ph¶i ®¶m b¶o ®ñ cøng ®Ó c¸c côm g¾n trªn khung hoÆc hoµn toµn cè ®Þnh hoÆc chØ thay ®æi vÞ trÝ rÊt Ýt. DÇm ngang ph¶i ®¶m b¶o gi÷ kh«ng cho dÇm däc dÞch chuyÓn däc khi «t« gÆp chíng ng¹i vËt va ®Ëp vµo ®Çu tríc cña dÇm däc.
§Æc ®iÓm kÕt cÊu khung vá «t«.
Trong phÇn nµy chØ ®Ò cËp ®Õn c¸c ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña lo¹i khung chÞu lùc trªn «t«.
Khung «t« thêng cã kÕt cÊu lµ c¸c dÇm däc vµ dÇm ngang liªn kÕt cøng víi nhau. C¸c dÇm nµy thêng chÕ t¹o b»ng c¸c vËt liÖu cã tÝnh chÊt ®µn håi cao nh: thÐp Ýt c¸cbon, thÐp hîp kim…C¸c dÇm däc vµ dÇm ngang cã tiÕt diÖn kh¸c nhau tuú theo kÕt cÊu vµ t¶i träng t¸c dông lªn khung. C¸c dÇm ngang liªn kÕt víi dÇm ngang nhê ®inh t¸n, hµn, chóng ®îc t¨ng cøng nhê c¸c tÊm t¸p. Trªn dÇm däc cã nhiÒu vÞ trÝ ®îc khoan lç ®Ó tr¸nh c¸c vÕt nøt g©y ph¸ huû do mái. DÇm däc cã tiÕt diÖn hë (ch÷ U) ®îc dïng phæ biÕn h¬n dÇm däc cã tiÕt diÖn kÝn (h×nh hép), tiÕt diÖn kÝn thêng ®îc dïng trªn c¸c xe t¶i trªn 25 tÊn.
C¸c dÇm ngang lµm nhiÖm vô t¨ng cøng cho dÇm däc t¹i c¸c vÞ trÝ chÞu lùc, ®ång thêi nã ®îc sö dông ®Ó ®ì c¸c côm ®éng c¬, ly hîp, hép sè …nªn nã thêng lµm theo d¹ng thÝch hîp ®Ó thuËn lîi cho viÖc bè trÝ vµ l¾p ®Æt c¸c côm ®ã. C¸c dÇm ngang thêng ®îc cÊu thµnh tõ c¸c dÇm cã tiÕt diÖn d¹ng ch÷ K vµ ch÷ X ®¶m b¶o ®é cøng v÷ng khung lín nhÊt theo chiÒu däc vµ ®êng chÐo.
DÇm ngang ®îc g¾n ë ®¸y dÇm däc hoÆc ë thµnh cña dÇm däc, hoÆc mét ®Çu g¾n vµo ®¸y dÇm däc mét ®Çu vµo thµnh dÇm däc. DÇm ngang g¾n vµo dÇm däc b»ng ®inh t¸n vµ tÊm phô nghiªng hoÆc chØ b»ng ®inh t¸n vµ ®«i khi b»ng c¸c mèi hµn.
Theo yªu cÇu chèng xo¾n cña khung mµ khung cã c¸c ®Æc ®iÓm kÕt cÊu kh¸c nhau. Khung xe « t« du lÞch cã vá kÝn cÇn ph¶i cã ®é cøng theo gãc cao ®Ó gi÷ vá vµ c¸c côm kh¸c g¾n trªn khung khái chÞu c¸c biÕn d¹ng lín qu¸ khi vá cÇu vµ dÇm cÇu « t« bÞ nghiªng. C¸c biÕn d¹ng cña vá lµm vá dÞch chuyÓn c¸c phÇn riªng, nªn cöa ra vµo bÞ kªu vµ bÞ kÑt.
§èi víi c¸c « t« vËn t¶i ngêi ta chØ lµm khung xe cã ®é cøng trung b×nh. Khung xe cã ®é cøng kh«ng cao l¾m ®Ó khi vá cÇu vµ dÇm cÇu bÞ nghiªng ®èi víi khung th× b¸nh xe vÉn cßn tiÕp xóc ®îc víi ®êng. §Ó gi÷ cho buång l¸i vµ c¸c côm kh¸c khái biÕn d¹ng khi khung xe bÞ nghiªng, ngêi ta ®Æt buång l¸i vµ c¸c côm kh¸c trªn ®Öm ®µn håi.
H×nh 1.4: KÕt cÊu khung chÞu lùc trªn «t«
Lo¹i khung cã dÇm däc ë gi÷a cã ®é cøng gãc lín nhÊt. Nhng khung xe cã ®é cøng gãc lín qu¸ còng lµm ¶nh hëng ®Õn sù tiÕp xóc cña b¸nh xe víi ®êng. §Ó kh¾c phôc nhîc ®iÓm nµy ngêi ta lµm hÖ thèng treo ®éc lËp cho tÊt c¶ c¸c b¸nh xe. Trong kÕt cÊu mét sè « t« riªng ngêi ta lµm c¸c hÖ thèng treo cã tÝnh chÊt th¨ng b»ng ®Ó gi÷ khung xe Ýt bÞ nghiªng khi « t« chuyÓn ®éng trªn ®êng mÊp m« lín.
KÝch thíc khung « t« ®îc x¸c ®Þnh bëi kÝch thíc cña « t«. Muèn t¨ng ®é cøng cña khung xe cã dÇm däc khi ®é dµi ®· x¸c ®Þnh cÇn lµm chiÒu réng cña khung xe lín lªn nhng kÝch thíc chiÒu réng cña « t« bÞ h¹n chÕ bëi bè trÝ chung cña « t«.
Bè trÝ ®é cao cña dÇm däc (tÝnh tõ mÆt ®Êt lªn) phô thuéc chñ yÕu bíi kÝch thíc lèp, bëi kÕt cÊu cña dÇm cÇu sau, bëi ®é vâng ®éng cña hÖ thèng treo cã kÓ c¶ sù ph©n bè cña c¸c vÊu cao su. §Ó h¹ thÊp sµn xe dÇm däc cã thÓ uèn trong mÆt ph¼ng däc. CÇn nhí r»ng uèn khung trong mÆt ph¼ng ngang vµ däc lµm t¨ng m« men uèn phô vµ dÔ sinh ra h háng ë chç uèn nªn ®é bÒn trong khung xe kÐm ®i.
VËt liÖu chÕ t¹o khung vá «t«
VËt liÖu lµm khung ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu: Giíi h¹n ch¶y dÎo cao, Ýt nh¹y c¶m víi hiÖn tîng tËp trung øng suÊt, cã thÓ sö dông ®Ó gia c«ng b»ng c¸c ph¬ng ph¸p dËp nguéi, hµn. Do vËy khi chÕ t¹o khung xe thêng sö dông thÐp hîp kim cã hµm lîng cac-bon thÊp vµ trung b×nh.
Khung xe du lÞch ®îc chÕ t¹o b»ng thÐp kÕt cÊu 20 dÇy 3,0-4,0 mm. Khung xe t¶i sö dông thÐp 25, 30T cã chiÒu dµy 5,0-9,0 mm tuú theo träng t¶i xe.
Do c¸c yªu cÇu cao khi dËp, vËt liÖu chÕ t¹o vá xe thêng lµ thÐp chuyªn dông vÝ dô nh 08êï, 08 Ôêï, 08Þ cña Liªn x« (cò) vµ thÐp kÕt cÊu 08. C¸c chi tiÕt chÞu t¸c ®éng ¨n mßn cao nh sµn xe, nãc xe, hép ch¾n bïn dïng thÐp m¹ kÏm. C¸c tÊm lín nh n¾p khoang m¸y, cöa xe, sµn xe dïng thÐp l¸ dµy 0,6 -0,75 mm. C¸c chi tiÕt phÇn khung x¬ng cã chiÒu dµy 1,0-1,3 mm.
HiÖn nay, ®Ó gi¶m träng lîng vá xe, ngêi ta dïng hîp kim nh«m, träng lîng riªng cña nã nhá h¬n cña thÐp tíi 2,8 lÇn. Nh«m dÔ uèn, cã thÓ dËp khu«n, chÞu ¨n mßn tèt ®îc dïng nhiÒu ë Mü, Anh ®Ó lµm khung, sµn ®ì, vá xe.
Ch©u ¢u sö dông phæ biÕn lµ lo¹i khung x¬ng lµm b»ng thÐp máng, cßn nh«m lµm vá xe v× gi¸ cña nh«m cao h¬n thÐp, mÆt kh¸c hµn nh«m khã kh¨n h¬n hµn thÐp. CÊu tróc thÐp máng vµ c«ng nghÖ hµn ®iÖn, bu l«ng hay ®inh t¸n ®Ó kÕt nèi ®· hoµn thiÖn h¬n vµ cã thÓ c¹nh tranh víi nh«m. Nhîc ®iÓm cña khung x¬ng b»ng thÐp lµ ®é bÒn ¨n mßn kÐm, do ®ã ph¶i söa ch÷a ®Þnh kú vµ s¬n l¹i líp phñ chèng ¨n mßn.
Cã thÓ t¨ng kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn cña khung x¬ng b»ng c¸ch sö dông thÐp m¹ kÏm hay thÐp kh«ng gØ, nhng gi¸ thµnh cao. Tuy nhiªn dïng thÐp m¹ kÏm sÏ t¹o ®îc khung vá xe nhÑ h¬n.
Ngoµi ra, sö dông chÊt dÎo thñy tinh, v¶i sîi thñy tinh hay sîi nh©n t¹o cho phÐp lµm vá, thËm chÝ mét sè phÇn tö ®ì cña khung x¬ng. So víi kim lo¹i th× chÊt dÎo cã u ®iÓm h¬n vÒ c¸c mÆt ®é bÒn, c¸ch nhiÖt, c¸ch ©m, nhng nhîc ®iÓm lµ khã chÕ t¹o, gi¸ thµnh cao.
VËt liÖu lµm sµn xe ph¶i ®¸p øng c¸c yªu cÇu vÒ ®é cøng, ®é bÒn ¨n mßn, c¸ch nhiÖt, c¸ch ©m, gi¶m träng lîng, ®é kÝn. VËt liÖu lµm sµn xe cã thÓ lµ gç th«ng dµy 20 ®Õn 25 mm, gç Ðp nh©n t¹o dµy 10 ®Õn 15 mm, l¸ thÐp dµy 1,2 ®Õn 1,5 mm, l¸ nh«m dµy 3 ®Õn 4 mm, hoÆc c¸c tÊm nh«m gîn sãng. Trong ®ã gç Ðp nh©n t¹o ®¸p øng mäi yªu cÇu, trõ träng lîng. Tuy nhiªn do gi¸ cao nªn cã thÓ lµm b»ng thÐp.
T¶i träng t¸c dông lªn khung vá «t«.
C¸c t¶i träng t¸c dông lªn khung vá gåm nhiÒu lo¹i cã thÓ ph©n thµnh hai lo¹i chÝnh lµ t¶i träng tÜnh vµ t¶i träng ®éng.
T¶i träng tÜnh
T¶i träng tÜnh t¸c dông lªn khung xe bao gåm
Träng lîng phÇn ®îc treo cña xe bao gåm ngêi l¸i, hµnh kh¸ch, hµng ho¸, b¶n th©n vá xe vµ c¸c côm hÖ thèng kh¸c trªn xe.
Träng lîng b¶n th©n khung xe.
C¸c ph¶n lùc tõ mÆt ®êng.
T¶i träng tÜnh t¸c dông lªn vá xe bao gåm
Träng lîng b¶n th©n vá xe.
Ngêi l¸i, hµnh kh¸ch, hµng ho¸.
C¸c côm hÖ thèng l¾p ®Æt trùc tiÕp víi vá xe.
T¶i träng ®éng
Trong thùc tÕ khung vá « t« lµ lµm viÖc víi nhiÒu lo¹i t¶i träng kh¸c nhau, øng suÊt ph¸t sinh trªn khung còng nh trong c¸c chi tiÕt cña « t« phô thuéc vµo c¸c t¶i träng t¸c dông lªn chóng trong ®iÒu kiÖn sö dông. Trong khi vËn hµnh, khung vá « t« sÏ chÞu t¶i träng ®éng. T¶i träng ®éng cã thÓ gÊp nhiÒu lÇn t¶i träng tÜnh.
T¶i träng ®éng bao gåm:
C¸c kÝch thÝch ®éng häc, ph¶n lùc tõ mÆt ®êng kh«ng b»ng ph¼ng.
C¸c thµnh phÇn lùc qu¸n tÝnh, lùc qu¸n tÝnh ly t©m cña «t«, rung ®éng do ®éng c¬ vµ c¸c côm cña hÖ thèng truyÒn lùc trªn xe.
C¸c t¶i träng do lùc va ch¹m nh va ch¹m trùc diÖn, va ch¹m bªn, va ch¹m ®»ng sau, va ch¹m trªn nãc gi÷a c¸c xe, gi÷a xe «t« víi c¸c vËt c¶n kh¸c.
C¸c chÕ ®é t¶i träng tÝnh to¸n
Trong viÖc hoµn thiÖn kÕt cÊu, n©ng cao chÊt lîng khung vá «t«, c¸c nhµ thiÕt nghiªn cøu ®· kh¼ng ®Þnh chÕ ®é t¶i träng lµ th«ng sè ®Çu vµo hÕt søc quan träng. ViÖc x¸c ®Þnh chÕ ®é t¶i träng hîp lý cã ý nghÜa hÕt søc quan träng liªn quan ®Õn tuæi bÒn, tÝnh kinh tÕ.
Bµi to¸n tÝnh khung vá xe phô thuéc nhiÒu vµo ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña khung vá, chÕ ®é t¶i träng, vËt liÖu vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ... Khi tÝnh to¸n ®é bÒn, ®é cøng cña khung vá «t« thêng cã hai chÕ ®é t¶i träng lµ t¶i träng tÜnh vµ t¶i träng ®éng.
TÝnh khung vá xe theo t¶i träng tÜnh
T¶i träng tÜnh t¸c dông lªn b¸nh xe ®îc tÝnh to¸n ®èi víi trêng hîp « t« dõng t¹i chç trªn mÆt n»m ngang. Khi tÝnh to¸n tÜnh ®é bÒn khung vá xe, phô thuéc vµo gi¸ trÞ vµ chiÒu t¸c dông cña c¸c ph¶n lùc th¼ng ®øng tõ mÆt ®êng t¹i c¸c b¸nh xe cã hai chÕ ®é t¶i träng tÝnh to¸n lµ: ChÕ ®é tÝnh theo uèn vµ chÕ ®é tÝnh theo xo¾n (Xem h×nh 1.5)
a1
L
b1
b2
L
Träng t©m
« t«
C
P1
P2
a2
P2tr
P1tr
P1ph
a. Khi tÝnh uèn
b. Khi tÝnh xo¾n
H×nh 1.5 S¬ ®å x¸c ®Þnh t¶i träng tÝnh to¸n tÜnh
+ T¶i träng khi tÝnh theo uèn :
(1.1)
(1.2)
Trong ®ã:
Pi- Ph¶n lùc t¹i cÇu i, N
Gtr- Träng lîng phÇn ®îc treo cña xe, N
ai- Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m phÇn ®îc treo cña xe ®Õn cÇu i, m
L- ChiÒu dµi c¬ së xe, m
+ T¶i träng khi tÝnh theo xo¾n (xÐt trêng hîp xe cã t¶i träng ph©n lªn cÇu tríc nhá h¬n cÇu sau)
(1.3)
Trong ®ã:
bi- VÕt b¸nh xe cÇu i, m
M- M« men xo¾n, Nm
Khi mét bªn b¸nh xe t¸ch khái nÒn ®êng th× m« men xo¾n lín nhÊt x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
(1.4)
Trong ®ã:
M'- M« men xo¾n khung lín nhÊt, Nm
a'i- Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m xe ®Õn cÇu i, m
Ga- Träng lîng toµn bé cña xe, N
TÝnh khung vá xe theo t¶i träng ®éng th¼ng ®øng.
Th«ng thêng t¶i träng ®éng ®îc ®Æc trng b»ng hÖ sè t¶i träng ®éng. ViÖc x¸c ®Þnh gi¸ trÞ hÖ sè t¶i träng ®éng t¸c dông lªn khung xe lµ mét vÊn ®Ò rÊt phøc t¹p, v× t¶i träng ®éng cã thÓ sinh ra trong nh÷ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¸c nhau. HÖ sè t¶i träng ®éng thêng ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm nhËn ®îc tõ hµng lo¹t c¸c thÝ nghiÖm. HÖ sè nµy b»ng tØ sè cña trÞ sè t¶i träng ®éng trªn t¶i träng tÜnh.
T¶i träng ®éng t¸c ®éng lªn khung vµ c¸c côm chi tiÕt kh«ng ®îc treo phô thuéc chñ yÕu vµo sù t¬ng t¸c gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®êng. HÖ sè t¶i träng ®éng trong trêng hîp nµy b»ng tû sè gi÷a ph¶n lùc th¼ng ®øng ®éng vµ ph¶n lùc th¼ng ®øng tÜnh t¸c dông th¼ng gãc lªn b¸nh xe.
Ngoµi ra, khi tÝnh khung vá «t« cÇn chó ý ®Õn c¸c t¶i träng ®éng kh¸c nh lùc va ch¹m, lùc qu¸n tÝnh cña xe khi t¨ng tèc, phanh xe hoÆc khi quay vßng, c¸c rung ®éng do ®éng c¬, hÖ thèng truyÒn lùc, b¸nh xe vµ còng nh sù céng hëng c¸c dao ®éng riªng cña khung vá «t«.
Trong chÕ ®é t¶i träng tÝnh to¸n ®éng, kÝch thÝch tõ mÆt ®êng lªn « t« lµ nguån ph¸t sinh t¶i träng ®éng chñ yÕu. KÝch ®éng nµy phô thuéc vµo vËn tèc chuyÓn ®éng, chÊt lîng hÖ thèng treo « t« vµ ®Æc trng cña mÊp m« biªn d¹ng ®êng g©y nªn sù dao ®éng cña « t«. C¸c ®Æc trng nµy cña mÊp m« biªn d¹ng ®êng ®îc x¸c ®Þnh phô thuéc vµo ph¬ng ph¸p m« t¶ to¸n häc c¸c mÊp m« biªn d¹ng ®êng. Khi tÝnh to¸n t¶i träng ®éng lªn c¸c côm, hÖ thèng trªn «t« nãi chung vµ khung vá xe nãi riªng, mÊp m« biªn d¹ng ®êng cã thÓ ®îc m« t¶ nh lµ hµm ngÉu nhiªn liªn tôc cña chiÒu cao nhÊp nh« theo chiÒu dµi ®êng. Theo c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®· cã th× c¸c hµm ngÉu nhiªn cña mÊp m« biªn d¹ng ®êng cã tÝnh dõng, ergodic vµ ph©n bè chuÈn. Do vËy trong c¸c bµi to¸n ®éng lùc häc « t«, kÝch thÝch ®éng häc tõ mÆt ®êng ®îc xem nh lµ mét thÓ hiÖn ngÉu nhiªn cña hµm ngÉu nhiªn m« t¶ nhÊp nh« biªn d¹ng ®êng ®o ®îc tõ thùc nghiÖm. C¸c kÝch thÝch nµy th«ng qua hÖ dao ®éng « t« sÏ t¸c ®éng lªn khung vá xe còng cã ®Æc tÝnh ngÉu nhiªn. C¸c t¶i träng ®éng nµy ®îc x¸c ®Þnh tõ viÖc gi¶i hÖ dao ®éng « t« hoÆc b»ng thùc nghiÖm.
Ngoµi ra, khi xe chuyÓn ®éng, dao ®éng « t« lµm ph¸t sinh c¸c lùc qu¸n tÝnh do c¸c khèi lîng b¶n th©n khung, vá xe, khèi lîng phÇn kh«ng treo cña xe, c¸c ph¶n lùc t¹i c¸c ô nhÝp...Thùc nghiÖm ®· chØ ra gia tèc th¼ng ®øng phÇn ®îc treo kh«ng vît qu¸ 2g (g lµ gia tèc träng trêng 9.81 m/s2), vµ m« men xo¾n khung lín nhÊt kh«ng vît qu¸ 0,5Gibi Nm, ë ®©y Gi vµ bi lµ träng lîng ph©n bè vµ vÕt b¸nh xe cña cÇu i. (i=1 nÕu m1 < m2).
VÊn ®Ò ®¸nh gi¸ chÊt lîng khung vá «t«.
1.3.1. C¸c bµi to¸n ®¸nh gi¸ khung vá xe.
Nh×n chung khung vá xe cÇn b¶o ®¶m ®é cøng v÷ng cao, ®é biÕn d¹ng nhá, ®é bÒn vµ ®é bÒn l©u. Muèn vËy, khi thiÕt kÕ cÇn x¸c ®Þnh c¸c øng suÊt, néi lùc trong khung vá xe díi t¸c dông cña c¸c t¶i träng. C¸c gi¸ trÞ nµy ph¶i n»m trong giíi h¹n cho phÐp vµ kh«ng g©y ra sù ph¸ huû kÕt cÊu do mái trong toµn bé thêi gian sö dông xe.
C¸c bµi to¸n tÝnh to¸n khung vá xe th«ng thêng lµ: Bµi to¸n tÝnh biÕn d¹ng, tÝnh bÒn, bÒn mái khung vá xe.
Bµi to¸n tÝnh biÕn d¹ng khung vá xe
Bµi to¸n tÝnh biÕn d¹ng vµ øng suÊt cña c¸c phÇn tö khung vá xe lµ bµi to¸n chñ yÕu khi tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ hoµn thiÖn khung vá xe. §©y lµ bµi to¸n kh¸ phøc t¹p do vá xe cã kÕt cÊu vµ tr¹ng th¸i øng suÊt phøc t¹p ®îc kÕt cÊu thµnh tõ nhiÒu phÇn tö. BiÕn d¹ng vµ øng suÊt cña vá xe cã thÓ tÝnh theo hai ph¬ng ph¸p : Ph¬ng ph¸p tÝnh s¬ bé vµ ph¬ng ph¸p tÝnh chÝnh x¸c.
Ph¬ng ph¸p tÝnh s¬ bé hiÖn nay dùa trªn c¬ së cña søc bÒn vËt liÖu, lý thuyÕt ®µn håi hoÆc lý thuyÕt tÊm cã cÊu tróc ®¬n nguyªn.
Ph¬ng ph¸p tÝnh chÝnh x¸c dùa trªn c¬ së ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n víi sù hç trî cña m¸y tÝnh cho phÐp x¸c ®Þnh kh¸ chÝnh x¸c øng suÊt vµ biÕn d¹ng cña mét ®iÓm bÊt kú trªn kÕt cÊu khi chÞu c¸c lo¹i t¶i träng kh¸c nhau.
§Ó ®¸nh gi¸ ®é biÕn d¹ng cña khung, vá xe, cã thÓ sö dông c¸c th«ng sè nh ®é cøng uèn, ®é cøng xo¾n vµ c¸c chØ tiªu dÉn xuÊt tõ chóng nh ®é cøng uèn riªng, ®é cøng xo¾n riªng.
§é cøng uèn C,U (N/mm) ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
(1.5)
§é cøng xo¾n C'x (Nm/®é) ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
(1.6)
§é cøng uèn riªng C''u (Nm3/®é) ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
(1.7)
§é cøng xo¾n riªng C''x (Nm2/®é) ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
(1.8)
Trong ®ã :
P- Lùc vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng khung,N.
f- ChuyÓn vÞ do P g©y nªn, mm.
M- M« men g©y xo¾n, Nm.
j- Gãc xo¾n theo toµn bé chiÒu dµi khung, ®é.
L- ChiÒu dµi c¬ së cña xe, mm.
MÆt kh¸c ®é cøng v÷ng cña khung xe cã thÓ ®îc ®¸nh gi¸ qua c¸c chuyÓn vÞ, biÕn d¹ng t¹i c¸c nót phÇn tö. §é cøng v÷ng cña khung xe ®îc ®¸nh gi¸ b»ng ®é biÕn d¹ng kÕt cÊu khung t¹i c¸c vÞ trÝ ®Æc biÖt nh: c¸c ®iÓm ®Æt ®éng c¬, hÖ thèng truyÒn lùc,...
Trong kÕt cÊu thùc, c¸c vÞ trÝ nµy ®Òu cã ®Öm ®µn håi vµ dung sai t¬ng ®èi lín, nªn trong thùc tÕ ®èi víi kÕt cÊu khung xe, ngêi ta quan t©m tíi ®é bÒn nhiÒu h¬n.
Bµi to¸n tÝnh bÒn khung vá xe
§èi víi kÕt cÊu khung xe, viÖc tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ®é bÒn cã ý nghÜa quan träng. §é bÒn khung xe ®îc ®¸nh gi¸ b»ng sù ph©n bè øng suÊt trªn toµn bé khung vµ gi¸ trÞ øng suÊt lín nhÊt t¹i c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm so víi gi¸ trÞ cho phÐp cña vËt liÖu. §èi víi vËt liÖu thÐp chÕ t¹o khung xe, gÝa trÞ nµy lµ [s] = 25000N/cm2.
* TÝnh bÒn khung « t« theo t¶i träng tÜnh
Theo ph¬ng ph¸p nµy, ngêi ta thêng tÝnh uèn khung theo m« h×nh ph¼ng víi t¶i träng tÜnh vµ cã tÝnh ®Õn ¶nh hëng cña t¶i träng ®éng. T¶i träng ®éng ®îc ®a vµo díi d¹ng hÖ sè t¶i träng ®éng Kd khi tÝnh chän øng suÊt cho phÐp vµ hÖ sè nµy ®îc lùa chän theo c¸c b¶ng kinh nghiÖm trong tµi liÖu.
Khi tÝnh to¸n ngêi ta gi¶ thiÕt:
- T¶i träng t¸c dông lªn khung gåm t¶i träng tËp trung vµ t¶i träng ph©n bè.
- Coi träng lîng cña mét sè bé phËn l¾p trªn khung nh thïng hµng, buång l¸i.v.v... ph©n bè ®Òu trªn chiÒu dµi khung xe.
- Coi t¶i träng ph©n bè ®èi xøng qua mÆt ph¼ng däc cña « t«.
- Coi c¸c dÇm ngang chØ cã t¸c dông gia cêng vµ dÇm däc chØ chÞu uèn trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng.
TiÕn hµnh x©y dùng s¬ ®å t¶i träng t¸c dông lªn khung, chóng ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc c¸c vÞ trÝ cã m« men uèn lín . Dùa vµo c¸c gi¸ trÞ m« men uèn ë c¸c vÞ trÝ nµy cã thÓ tiÕn hµnh kiÓm tra bÒn khung theo c«ng thøc
(1.9)
Trong ®ã :
- Giíi h¹n ch¶y.
Kd - HÖ sè t¶i träng ®éng.
Sau khi ®· x¸c ®Þnh ®îc gi¸ trÞ chóng ta cã thÓ chän tiÕt diÖn cña khung xe hîp lý dùa vµo c«ng thøc sau:
Mumax : M« men uèn cùc ®¹i.
Wu : M« men chèng uèn cña khung « t«.
Khung « t« thêng lµm b»ng thÐp cã tiÕt diÖn ch÷ [ nªn
Trong ®ã :
b - ChiÒu réng khung.
h - ChiÒu cao khung.
- ChiÒu dµy khung.
Ngoµi tÝnh khung theo ®é bÒn uèn, khung xe cßn ®îc tÝnh to¸n theo xo¾n.
§é cøng xo¾n khung xe x¸c ®Þnh tõ c¸c gãc xo¾n ë c¸c mÆt c¾t ®i qua t©m c¸c cÇu xe.
§é cøng xo¾n ®îc x¸c ®Þnh tõ s¬ ®å h×nh 1.6 vµ b»ng c«ng thøc sau :
uZi’
uZi”
uZj’
uZj”
BK
L
ji
jj
§Çu xe
H×nh 1.6 S¬ ®å tÝnh to¸n xo¾n kÕt cÊu khung xe
(1.10)
Trong ®ã
Cij - §é cøng xo¾n tõ to¹ ®é i ®Õn to¹ ®é j
uZ’i , uZ”i – BiÕn d¹ng theo chiÒu Z cña vÞ trÝ i bªn tr¸i, ph¶i
uZ’j , uZ”j – BiÕn d¹ng theo chiÒu Z cña vÞ trÝ j bªn tr¸i, ph¶i
Bk lµ chiÒu réng khung, mm
Lij lµ chiÒu dµi c¸c ®o¹n khung, mm
C¨n cø vµo biÕn d¹ng theo chiÒu dµi khung ®Ó ®¸nh gi¸ ®é bÒn xo¾n cña khung xe.
* TÝnh bÒn khung « t« theo t¶i träng ®éng
Nh ®· ®Ò cËp ë trªn, gi¸ trÞ cña t¶i träng ®éng phô thuéc vµo tèc ®é chuyÓn ®éng cña «t«, chÊt lîng bÒ mÆt ®êng vµ t¶i träng cña xe. Do ®ã, ®Ó tÝnh to¸n khung « t« chóng ta ph¶i tiÕn hµnh x¸c ®Þnh sù thay ®æi cña t¶i träng t¸c dông lªn khung theo vËn tèc chuyÓn ®éng trªn tõng lo¹i ®êng.
Muèn x¸c ®Þnh ®îc mèi quan hÖ gi÷a t¶i träng ®éng víi vËn tèc, chóng ta ph¶i tiÕn hµnh thiÕt lËp mèi quan hÖ gi÷a sù dÞch chuyÓn cña th©n xe víi vËn tèc chuyÓn ®éng. Tøc lµ x©y dùng hµm ZV = f(v) trªn tõng lo¹i ®êng cô thÓ.
Sau khi x©y dùng ®îc hµm ZV = f(v), ph¶i tiÕn hµnh x©y dùng mèi quan hÖ gi÷a m« men uèn khung xe theo chiÒu dµi khung xe. Tøc lµ x©y dùng hµm MV = f(Lo).
ViÖc x©y dùng c¸c hµm trªn lµ rÊt phøc t¹p vµ còng cha thËt chÝnh x¸c bëi t¶i träng ®éng t¸c dông lªn khung kh«ng tu©n theo mét quy luËt cô thÓ nµo mµ lµ c¸c hµm ngÉu nhiªn phô thuéc vµo biªn d¹ng mÆt ®êng vµ c¸c yÕu tè ®éng kh¸c.
Do nh÷ng nguyªn nh©n trªn cho nªn hiÖn nay khung « t« ®îc tÝnh chñ yÕu theo t¶i träng tÜnh. §Ó c¸c chi tiÕt lµm viÖc ®¶m b¶o bÒn, khi chän øng suÊt cho phÐp ph¶i chó ý ®Õn t¶i träng ®éng c¬ cã thÓ sinh ra trong lóc sö dông, nghÜa lµ ph¶i chän hÖ sè an toµn cho thÝch hîp. Ngoµi ra ë mét sè c«ng thøc tÝnh to¸n cã tÝnh ®Õn hÖ sè t¶i träng ®éng t×m ra b»ng thùc nghiÖm.
KÕt qu¶ tÝnh cña bµi to¸n nµy thêng ë d¹ng biÓu ®å uèn, biÓu ®å gãc xo¾n vµ biÓu ®å biÕn d¹ng vµ øng suÊt theo chiÒu dµi khung. Nã cho phÐp ®¸nh gi¸ tÝnh dÔ biÕn d¹ng cña khung, chØ ra c¸c vÞ trÝ biÕn d¹ng vµ øng suÊt thay ®æi ®ét ngét, nhÞp ®é thay ®æi biÕn d¹ng vµ øng suÊt theo chiÒu dµi khung.
BiÓu ®å ph©n bè øng suÊt cho phÐp chØ ra c¸c khu vùc tËp trung øng suÊt trªn khung xe, lµm c¬ së hoµn thiÖn kÕt cÊu khung xe khi thiÕt kÕ.
1.3.2.Bµi to¸n tÝnh to¸n bÒn mái khung vá xe
C¸c t¶i träng sinh uèn vµ xo¾n bao gåm c¶ t¶i träng tÜnh vµ ®éng sÏ g©y mái cho c¸c phÇn tö cña xe.
§é bÒn mái cña khung vá xe sÏ phô thuéc rÊt nhiÒu vµo øng suÊt lín nhÊt cña chu tr×nh ho¹t ®éng díi t¸c ®éng cña t¶i träng thay ®æi, gi¸ trÞ øng suÊt tÝnh to¸n (giíi h¹n mái cña vËt liÖu) ®èi víi vËt liÖu chÕ t¹o khung vá, c¸c yÕu tè kÕt cÊu, yÕu tè c«ng nghÖ vµ ®iÒu kiÖn, m«i trêng lµm viÖc.
KÕt qu¶ tÝnh cña bµi to¸n tÝnh bÒn khung vá xe víi biÓu ®å øng suÊt theo chiÒu dµi khung lµ c¬ së sè liÖu cho tÝnh to¸n bÒn mái cña khung vá xe.
KÕt luËn
¤t« lµ mét lo¹i ph¬ng tiÖn giao th«ng c¬ ®éng, ho¹t ®éng trªn nhiÒu lo¹i ®Þa h×nh ®êng x¸, víi nhiÒu c«ng dông kh¸c nhau trong vËn chuyÓn hµng ho¸, con ngêi phôc vô c¸c lÜnh vùc kinh tÕ còng nh quèc phßng.
¤t« rÊt ®a d¹ng vµ phong phó vÒ chñng lo¹i kÐo theo sù ®a d¹ng vÒ kÕt cÊu cña khung vá xe.
Trong qu¸ tr×nh sö dông, khung vá chÞu t¸c dông kh¸c nhau cña ngo¹i lùc vµ lµm ¶nh hëng ®Õn tuæi thä cña «t« nãi chung vµ khung vá xe nãi riªng.
Cã nhiÒu yÕu tè ®¸nh gi¸ vÒ khung vá «t«, trong ®ã yÕu tè ®é bÒn vµ ®é bÒn mái lµ quan träng nhÊt.
VÊn ®Ò tÝnh to¸n ®é bÒn cña khung vá xe ë ViÖt nam ®· ®îc nhiÒu t¸c gi¶ quan t©m díi nhiÒu khÝa c¹nh. Trong lÜnh vùc øng dông c¸c phÇn mÒm ph©n tÝch kÕt cÊu hiÖn ®¹i ®Ó tÝnh to¸n bÒn cho khung vá xe còng ®· cã mét sè c«ng tr×nh nghiªn cøu, luËn ¸n tiÕn sÜ vµ th¹c sÜ ®Ò cËp ®Õn. KÕt qu¶ nghiªn cøu cña c¸c c«ng tr×nh nµy ®· t¹o c¬ së cho viÖc tÝnh to¸n bÒn phÇn khung,vá xe.
Do vËy, trong ph¹m vi cña luËn v¨n nµy, sÏ chØ tËp trung nghiªn cøu, ®¸nh gi¸ vÒ ®é bÒn mái cho khung vá xe, gãp phÇn cho viÖc tÝnh to¸n, thiÕt kÕ, chÕ t¹o khung vá xe ë ViÖt Nam.