Luận án Nghiên cứu độ bền khung sát xi xe chữa cháy rừng đa năng

ác tính chất vật liệu và yếu 
tố kích thước. Tuy nhiên, phương pháp này khá đơn giản và hiện nay đã được 
chương trình hóa trong các phần mềm tính toán. Do đó luận án sử dụng phương 
pháp phần tử hữu hạn để đánh giá độ bền mỏi thông qua việc ứng dụng phần mềm 
Ansys. Ứng suất gây mỏi e được xác định theo tiêu chuẩn Goodman. 
44 
2.2. Xây dựng mô hình xe chữa cháy rừng đa năng 
2.2.1. Xây dựng mô hình 3-D xe chữa cháy rừng đa năng 
Xe chữa cháy rừng đa năng là một hệ cơ học biến dạng. Đặc trưng cho sự biến 
dạng này là sự biến dạng của các phần tử đàn hồi thông qua các bánh lốp, nhíp, các 
khớp, khung xe Nếu gắn vào xe chữa cháy rừng đa năng một hệ trục tọa độ Oxyz 
đi qua trọng tâm xe thì có thể biểu diễn sự biến dạng của xe theo cả 3 phương Ox, 
Oy, Oz. Với các biến dạng đó, xe chữa cháy rừng đa năng được coi như một hệ đàn 
hồi [18]. Các chuyển dịch của xe theo các trục tọa độ trên gây nên các chuyển vị 
dọc và quay theo các trục đó. Trên xe còn được trang bị thêm các thiết bị chữa cháy 
như hệ thống phun đất cát, hệ thống phun nước, hệ thống cắt cây ở phía trước, hệ 
thống cắt cỏ rác tạo băng trắng cản lửa ở phía sau, nên dao động của xe càng phức 
tạp hơn. 
Hình 2.5: Mô hình 3-D xe chữa cháy rừng đa năng 
Việc xác định các thông số đầu vào cho bài toán dao động của xe là cần thiết. 
Việc xác định khối lượng, mô men quá tính của các cụm chi tiết của xe chữa cháy 
rừng bằng phương pháp thực nghiệm rất khó khăn và tốn kém. Do đó, xây dựng mô 
hình 3-D để xác định khối lượng, mô men quán tính của các chi tiết. Giá trị các 
thông số được trình bày trong phụ lục 1. 
45 
2.2.2. Xây dựng mô hình tính toán độ bền khung sát xi xe chữa cháy rừng đa 
năng 
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp thì việc ứng 
dụng phần mềm số là rất quan trọng. Việc ứng dụng không những giúp mô phỏng 
một cách gần đúng các mô hình cần chế tạo mà còn giảm chi phí sản xuất, giảm các 
công đoạn kiểm tra đánh giá, từ đó giảm giá thành sản phẩm. Trước đây, để tính 
toán các mô hình người ta dùng các phương pháp thủ công là tính bằng tay nhờ các 
công thức thực nghiệm. Những năm gần đây, nhờ sự phát triển của các công cụ tính 
toán cùng sự phát triển của máy tính đã dần hoàn thiện các phần mềm công nghiệp, 
sử dụng để giải các bài toán cơ học vật rắn, cơ học thuỷ khí, các bài toán động, các 
bài toán tuyến tính và phi tuyến, các bài toán trường điện từ,  
Sát xi (khung xe) là hệ thống dầm có vai trò chịu tải trọng các chi tiết lắp đặt 
lên và tải trọng hàng hóa, nhận và truyền phản lực trong quá trình hoạt động của ô 
tô với các điều kiện đường xá khác nhau. Ngoài ra, còn chịu ảnh hưởng của những 
rung động từ động cơ, hệ thống truyền lực Do trên xe có lắp thêm các thiết bị 
chữa cháy chuyên dụng, vì vậy tải trọng của xe tăng lên làm ảnh hưởng đến độ bền 
sát xi. 
Việc ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để xác định các vị trí 
xuất hiện ứng suất và biến dạng nhằm dự đoán tuổi thọ và tối ưu hóa kết cấu của 
khung [22,23,24,25]. Xuất phát từ yêu cầu trên, tác giả đã tập trung phân tích thiết 
kế khung xe chữa cháy rừng đa năng trong điều kiện tải trọng tĩnh bằng phần mềm 
Ansys Workbench. 
Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) là phương pháp rất tổng quát và hữu 
hiệu cho lời giải số nhiều lớp bài toán kỹ thuật khác nhau. Từ việc phân tích trạng 
thái ứng suất, biến dạng trong các kết cấu cơ khí, các chi tiết trong ô tô, máy bay, 
tàu thủy, khung nhà cao tầng, dầm cầu,  đến các bài toán của lý thuyết trường 
như: Lý thuyết truyền nhiệt, cơ học chất lỏng, thủy đàn hồi, khí đàn hồi, điện từ 
trường. Với sự trợ giúp của công nghệ thông tin, nhiều kết cấu phức tạp cũng đã 
được tính toán và thiết kế chi tiết một cách dễ dàng. 
Với sự hỗ trợ của máy tính điện tử, phương pháp phần tử hữu hạn đang được 
sử dụng rộng rãi và có hiệu quả trong nhiều lĩnh vực như: Lý thuyết đàn hồi và dẻo, 
46 
cơ học chất lỏng, cơ học vật rắn, cơ học thiên thể, khí tưởng thủy văn,  Phương 
pháp PTHH thường được dùng trong các bài toán cơ học để xác định ứng suất và 
biến dạng của vật thể. 
Ansys Workbench là một trong nhiều phần mềm công nghiệp, sử dụng 
phương pháp PTHH để phân tích bài toán vật lý - cơ học, chuyển vị của phương 
trình vi phân, phương trình đạo hàm riêng về dạng số, với việc sử dụng phương 
pháp rời rạc hóa và gần đúng để giải. Tại Việt Nam, phần mềm Ansys Workbench 
được ứng dụng rộng rãi trong phân tích kết cấu. Trong luận án này tác giả sử dụng 
phần mềm Ansys Workbench để khảo sát độ bền khung sát xi. 
2.2.2.1. Mô hình 3-D khung sát xi 
Do khung sát xi có kết cấu tương đối phức tạp, đồng thời mô hình 3-D cần 
thiết phải được xây dựng chính xác. Vì vậy việc xây dựng mô hình 3-D khung sát xi 
trong phần mềm phân tích phần tử hữu hạn là phức tạp. Do đó mô hình khung sát xi 
xe chữa cháy rừng đa năng được xây dựng trong các phần mềm vẽ chuyên dụng, 
sau đó đưa vào phần mềm phân tích phần tử hữu hạn để tính toán. Trong nghiên cứu 
này, tác giả sử dụng phần mềm Solidworks để xây dựng mô hình 3-D và sử dụng 
phần mềm Ansys Workbench để liên kết với phần mềm Solidworks. 
Hình 2.6: Mô hình 3-D khung sát xi xe chữa cháy rừng đa năng 
47 
2.2.2.2. Nhập mô hình vào trong Ansys 
Sau khi thiết kế mô hình 3-D trong Solidworks, ta tiến hành nhập mô hình 
khung sát xi vào trong môi trường Ansys Workbench. Mô hình khung sát xi trong 
Geometry được thể hiện hình 2.7. 
Hình 2.7: Mô hình khung sát xi đã được đưa vào trong Ansys 
Trong mô hình này gồm 55 chi tiết với khối lượng là 1014,4 kg, chiều dài sát 
xi theo trục X là 7376 mm; chiều cao sát xi theo trục Z là 703 mm và chiều dài theo 
trục Y là 2200 mm. 
2.2.2.3. Giả thiết mô hình tính toán 
Quá trình xây dựng mô hình phần tử hữu hạn của khung sát xi xe chữa cháy 
rừng dựa trên sự phân tích đặc điểm của kết cấu khung xe, các tải trọng tác dụng lên 
xe cũng như khả năng ứng dụng của phần mềm phân tích kết cấu hiện có. Do đó 
việc đưa ra các giả thiết và các bước của việc xây dựng mô hình phần tử hữu hạn 
được sử dụng cho bài toán tính biến dạng và ứng suất của khung sát xi dưới tác 
dụng của lực từ mặt đường, khối lượng của xe và tải trọng của hàng hoá là cần thiết. 
Các giả thiết như sau: 
- Các chi tiết được lắp ghép với nhau cứng, bỏ qua các mối hàn của khung sát 
xi. 
- Xem tải trọng thùng hàng phân bố đều trên bề mặt khung sát xi. Tải trọng 
cabin và tải trọng của động cơ phân bố đều trên khung sát xi tại các vị trí đặt lực. 
48 
- Bỏ qua các lỗ nhỏ không ảnh hưởng đến kết cấu của khung sát xi nhằm giảm 
thiểu số lượng lưới và tăng chất lượng khi chia lưới. 
- Xem vật liệu làm khung sát xi là đồng nhất và bỏ qua các khuyết tật bên 
trong vật liệu. 
- Bỏ qua lực tác dụng của không khí đến thân xe do xe chuyển động với tốc độ 
thấp. 
2.2.2.4. Gán vật liệu 
Trong Ansys Workbench cung cấp kho vật liệu rất lớn đã được kiểm chứng 
với thực tế. Với khung sát xi xe chữa cháy rừng, được chế tạo bằng vật liệu thép 
40CR có các thông số vật liệu như sau [60]: 
Bảng 2.1: Thông số vật liệu sát xi xe chữa cháy rừng đa năng 
Thông số Đơn vị Giá trị 
Khối lượng riêng kg/m3 7850 
Mô đun đàn hồi GPa 205 
Hệ số Poisson 0.29 
Ứng suất giới hạn chảy của thép 40CR MPa 785 
Ứng suất giới hạn phá hủy của thép 40CR MPa 980 
2.2.2.5. Chia lưới mô hình 
Quá trình xây dựng mô hình phần tử hữu hạn có vai trò quan trọng đối với các 
bài toán phân tích thiết kế. Việc chia lưới mô hình khung xe dựa trên đặc điểm kết 
cấu của khung và các tiêu chí kiểm soát mô hình của phần mềm Ansys [11], điều 
này cho phép xác định độ chính xác của mô hình phần tử mà ta sử dụng. Trong 
nghiên cứu này, các phần tử lập phương (phần tử Solid 186) và phần tử tứ diện 
(phần tử Solid 187) được kết hợp sử dụng nhằm giảm kích cỡ bài toán, tăng độ 
chính xác cho mô hình tính toán. Độ chính xác và tốc độ bài toán phụ thuộc vào quá 
trình chia lưới. Trong trường hợp này tiến hành chia lưới bằng tay và chia lưới tự 
động. Với khung xe ô tô, các chi tiết có biên dạng cong rất phức tạp, nhiều góc 
lượn. Để tăng độ chính xác mô hình và mô tả đúng hình dạng hình học, ta sử dụng 
các mô hình phần tử do phần mềm đề xuất [2]. 
49 
Phần tử SOLID186 và SOLID187 thích hợp cho việc làm giảm kích cỡ các bài 
toán phức tạp. Phần tử SOLID186 thường sử dụng tại các vị trí thanh tròn, phần tử 
SOLID187 có thể xây dựng nhiều dạng hình học cho nhiều bài toán. 
x
y
z
P W
O
A
J
R
S
Z
V
N
B
M
Y
I
Q
T
U
X
6
3
2
45
1
Hình 2.8: Mô hình phần tử SOLID186 
z
K
R
L
P
I
M
J
N
O
2 3
11
4
Hình 2.9: Mô hình phần tử SOLID187 
Trong nghiên cứu, sử dụng kết hợp giữa mô hình phần tử SOLID186 và 
SOLID187. Tại các vị trí phức tạp, các góc lượn sử dụng mô hình phần tử 
SOLID187 để tăng độ chính xác về hình học. Các thanh thẳng sử dụng mô hình 
phần tử SOLID186 để tăng tốc độ tính toán. 
Hình 2.10: Mô hình phần tử hữu hạn trên khung xe CCR đa năng 
Quá trình chia lưới hoàn thành, việc kiểm soát chất lượng lưới theo các tiêu 
chuẩn đã được phần mềm đề ra. So sánh kết quả chia lưới với tiêu chuẩn đánh giá 
lưới của Ansys kết hợp tiến hành tối ưu hoá theo thời gian tính toán. Tiêu chuẩn 
50 
đánh giá chủ yếu dựa trên chất lượng phần tử và độ lệch phần tử so với giá trị phần 
tử tiêu chuẩn. Chia lưới trong Ansys gồm có các tiêu chuẩn sau: 
- Tỉ số lệch (Aspect ratio): Là tỉ số giữa cạnh ngắn nhất và cạnh dài nhất trong 
một phần tử. Trong Ansys, giá trị này nhỏ hơn 5 thì chấp nhận được. 
- Hệ số Jacobian (Jacobian ratio): Là thước đo độ lệch của một phần tử so với 
trục toạ độ. Hệ số Jacobian có giá trị trong khoảng từ 0 đến 1. 
- Độ lệch (Skewness): Được xác định bằng góc tối thiểu so với hai véctơ góc 
đối diện kết hợp với các mặt và véctơ giữa hai mặt tiếp xúc tại mỗi nút. Trong 
Ansys, giá trị độ lệch nhỏ hơn 0,5 là chấp nhận được. 
- Chất lượng ma trận trực giao (Orthogonal Quality): Là giá trị giữa phần tử bề 
mặt và phần tử vỏ. Giá trị chất lượng ma trận trực giao lớn hơn 0,7 là đạt và tốt nhất 
khi đạt bằng 1. 
- Chất lượng phần tử (Element Quality): Là chỉ số tổng hợp để đánh giá nhanh 
chất lượng phần tử, số lượng phần tử đạt chất lượng có thể được quan sát trên đồ 
thị. Chất lượng lưới tốt, giá trị này đạt trên 0,7. 
Bảng 2.2: Thông số lưới mô hình khung sát xi xe chữa cháy rừng đa năng 
Tiêu chí Giá trị Nhận xét 
Số phần tử 174223 
Số nút 376982 
Chất lượng phần tử 0,71 Đạt 
Tỉ số độ lệch giữa các cạnh 2,75 Đạt 
Hệ số Skewness 0,40 Đạt 
Chất lượng trực giao giữa các bề mặt 0,72 Đạt 
Hệ số Jacobian 0,93 Đạt 
2.2.2.6. Điều kiện biên 
Các nghiên cứu của Teo Han Fui [41] và Monika S. Agrawal [42] đưa ra 
phương pháp thử nghiệm độ bền tĩnh trên khung xe tải và phương pháp đặt điều 
kiện biên. Các mấu nhíp có vai trò hạn chế chuyển vị của khung theo 3 phương tịnh 
tiến trong mặt phẳng xyz và các phương quay. Do vậy ta chọn ngàm tại các vị trí 
mấu bắt nhíp. 
51 
Hình 2.11: Ngàm chịu tải trọng tại các vị trí mấu nhíp 
Các lực tác dụng lên khung xe, ta quy về các vị trí riêng theo từng khối lực tác 
dụng. Trong thực tế, khung xe chịu tác dụng của nhiều lực tác dụng lên, các lực đó 
có các phương dọc và các phương ngang phức tạp. Để đơn giản ta đưa về các khối 
lực chính tác dụng như sau: 
- Khối động cơ: Bao gồm động cơ và hộp số tác dụng lên khung xe theo 
phương thẳng đứng phân bố đều hai bên khung có giá trị trọng lượng 12258N (hình 
2.12). 
Hình 2.12: Phân bổ trọng lượng 
cụm động cơ tác dụng lên khung 
Hình 2.13: Phân bổ trọng lượng cụm 
cabin tác dụng lên khung 
- Khối cụm cabin: Bao gồm khối lượng của buồng lái và các chi tiết bên trong 
buồng lái có trọng lượng 8340N phân bố đều lên khung xe theo các điểm được mô 
tả hình 2.13. 
- Khối thùng hàng: Bao gồm toàn bộ khối lượng của thùng hàng, các chi tiết 
lắp lên thùng hàng khi đầy tải tác dụng lực lên toàn bộ phần phía sau thân xe. Trọng 
lượng thùng hàng phân bố đều trên toàn bộ 2 bên bề mặt khung chiều dài 4,5m tính 
từ phía sau khung với giá trị tải trọng là 118500N (hình 2.14). 
52 
Hình 2.14: Vị trí và giá trị trọng lượng thùng hàng tác dụng lên khung 
Ngoài trọng lượng của 3 khối cơ bản trên, xe chữa cháy rừng đa năng còn có 
trọng lượng của cụm cắt cây được lắp phía trước khung và trọng lượng của cụm cắt 
cỏ, cuốc đất được lắp phía sau khung. Cụm cắt cây lắp phía trước có trọng lượng là 
9810N, cụm cắt cỏ và cuốc đất phía sau có trọng lượng là 7848 N. 
2.2.2.7. Xuất kết quả 
Sau khi tiến hành tính toán xong bằng phần mềm ta sẽ thu được ứng suất, biến 
dạng, chuyển vị dưới dạng các phổ màu. Ngoài các kết quả phân tích trong bài toán 
tĩnh, ta còn có thể đưa ra bài toán bền mỏi các kết quả theo thời gian. 
2.3. Xây dựng mô hình xác định tải trọng động tác dụng lên khung sát xi 
Các chế độ tải trọng tác dụng lên khung sát xi trình bày ở phần 2.3.2.7 là tải 
trọng tĩnh cực đại khi xe đứng yên. Thực tế, khi xe chuyển động trên đường không 
bằng phẳng, dưới tác động của mấp mô mặt đường, sẽ có tải trọng từ mặt đường tác 
dụng lên khung sát xi thông qua hệ thống treo. Khi khảo sát độ bền của khung sát 
xi, cần phải xét đến các chế độ tải trọng này. Để xác định tải trọng từ mặt đường tác 
dụng lên khung sát xi, ta xây dựng mô hình động lực học của xe và giải bài toán xác 
định tải trọng tác dụng lên khung sát xi bằng phần mềm Matlab Simulinks. 
2.3.1. Phương pháp xây dựng mô hình 
Mô hình xác định các tải trọng động tác dụng lên khung sát xi trong trường 
hợp xe chuyển động trên đường được xác định từ mô hình động lực học của xe tải 3 
cầu. Sử dụng mô hình động lực học có thể xác định được tải trọng từ mặt đường tác 
dụng lên bánh xe trong các trường hợp chuyển động như đi thẳng, tăng tốc, phanh, 
quay vòng và các mấp mô mặt đường. Việc thiết lập hệ phương trình mô tả động 
53 
lực học ô tô có thể sử dụng nhiều phương pháp tùy theo mức độ và các thông số cần 
tính toán. 
Xe chữa cháy rừng đa năng là một hệ cơ học biến dạng. Đặc trưng cho sự biến 
dạng này là sự biến dạng của các phần tử đàn hồi thông qua các bánh lốp, nhíp, các 
khớp, khung xe Nếu gắn vào xe chữa cháy rừng đa năng một hệ trục tọa độ xyz đi 
qua trọng tâm xe thì có thể biểu diễn sự biến dạng của xe theo cả 3 phương Ox, Oy, 
Oz. Với các biến dạng đó, xe chữa cháy rừng đa năng được coi như một hệ đàn hồi. 
Các chuyển dịch của xe theo các trục tọa độ trên gây nên các chuyển vị dọc và quay 
theo các trục đó. 
Trong nghiên cứu này, nghiên cứu sinh sử dụng phương pháp cân bằng lực để 
thiết lập mô hình động lực học. Để xây dựng mô hình động lực học xe chữa cháy 
rừng đa năng theo phương pháp này, gồm các bước sau: 
- Đặt các giả thiết ban đầu; 
- Định nghĩa hệ quy chiếu; 
- Thiết lập hệ phương trình vi phân; 
- Giải hệ phương trình vi phân bằng phần mềm (phương pháp số). 
Sau khi giải hệ phương trình vi phân, ta xác định được gia tốc của các cầu xe 
theo phương thẳng đứng. Lấy gia tốc nhân với khối lượng của cầu xe ở trạng thái 
tĩnh ta xác định được tải trọng động từ mặt đường tác dụng lên khung sát xi thông 
qua cầu xe. 
2.3.2. Xây dựng mô hình không gian 
2.3.2.1. Một số giả thiết khi xây dựng mô hình 
Xe chữa cháy rừng đa năng có khối lượng và kích thước lớn, kết cấu xe phức 
tạp. Chính vì vậy ảnh hưởng lớn đến tính chất động lực học của xe, đặc biệt trong 
các điều kiện chuyển động tới hạn. Vì vậy việc mô tả phi tuyến (hệ thống treo, lốp, 
tách bánh) là cần thiết trong nghiên cứu động lực học hiện nay. Kết cấu xe chữa 
cháy rừng đa năng có đặc điểm là khung chịu lực, hệ thống treo phụ, 3 cầu. Thân xe 
được phân thành phần được treo trước và sau, tương ứng là các cầu xe trước và sau, 
cầu sau sử dụng hệ thống treo cân bằng. 
Với đặc điểm cấu trúc đã phân tích trên, các giả thiết sau được sử dụng trong 
quá trình mô tả động lực học của xe chữa cháy rừng đa năng 3 cầu: 
54 
Thùng hàng chở đầy nước trong bể chứa và xem nước trong bể chứa như một 
khối đặc do bể chứa được chia thành nhiều ngăn nhỏ. Ngoài bể chứa nước, thùng 
hàng còn lắp một số cơ cấu khác phục vụ chữa cháy. 
Liên kết giữa cabin với khung và liên kết giữa thùng hàng với khung xem như 
liên kết hệ thống treo gồm bộ phận đàn hồi và bộ phận giảm chấn được thể hiện trên 
mô hình không gian. 
Phần khối lượng cabin xem như cứng tuyệt đối, cabin có 3 chuyển động là 
dịch chuyển theo phương Z, quay quanh trục ngang (trục Y) và quay quanh trục dọc 
(trục X) tương ứng có khối lượng là mc, mômen quán tính quay quanh trục ngang là 
Jcy và mômen quán tính quay quanh trục dọc là Jcx. 
Phần khối lượng thùng hàng xem như cứng tuyệt đối, thùng hàng có 3 chuyển 
động là dịch chuyển theo phương Z, quay quanh trục ngang (trục Y) và quay quanh 
trục dọc (trục X) tương ứng có khối lượng là mt, mômen quán tính quay quanh trục 
ngang là Jty và mômen quán tính quay quanh trục dọc là Jtx. 
Khung xe có 3 chuyển động là dịch chuyển theo phương Z, quay quanh trục 
ngang (trục Y) và quay quanh trục dọc (trục X) tương ứng có khối lượng ms, 
mômen quán tính quay quanh trục ngang Jsy và mômen quán tính quay quanh trục 
dọc Jsx. 
Phần khối lượng không được treo xem như cứng tuyệt đối, các khối lượng 
không được treo có hai chuyển động là dịch chuyển theo phương Z tương ứng tại 
các cầu trước, giữa, sau lần lượt là Zu1, Zu2, Zu3 và quay quanh trục dọc (trục X); 
khối lượng tương ứng tại các cầu trước, giữa, sau lần lượt là mu1, mu2, mu3; mômen 
quán tính quay quanh trục dọc lần lượt là là Ju1, Ju2, Ju3. 
Phần khối lượng cơ cấu cắt cây phía trước, cơ cấu cắt cỏ phía sau xem như 
cứng tuyệt đối, có hai chuyển động là dịch chuyển theo phương Z và quay quanh 
trục dọc (trục X), có khối lượng lần lượt là m4, m5, mômen quán tính quay quanh 
trục dọc lần lượt là là J4, J5. Cơ cấu cắt cây liên kết với khung xe qua bộ phận giảm 
chấn, cơ cấu cắt cỏ liên kết với khung xe qua bộ phận đàn hồi và giảm chấn 
Bỏ qua các nguồn kích thích dao động trên xe, coi mấp mô mặt đất rừng và 
các xung lực do cơ cấu cắt cỏ rác là nguồn kích thích dao động duy nhất. Sự tiếp 
xúc giữa các bánh xe với mặt đường là tiếp xúc điểm và bỏ qua sự trượt giữa bánh 
55 
xe với mặt đường. Xe chuyển động trên đường với vận tốc thấp, không đổi. Do đó 
xem như lực cản quán tính và lực cản không khí có giá trị bằng không. Bỏ qua ảnh 
hưởng do ma sát của các ổ trục bánh xe. 
2.3.2.2. Lựa chọn hệ tọa độ của mô hình 
a. Hệ tọa độ trung tâm 
Hệ tọa độ cố định được chọn là Oxyz có gốc tọa độ là điểm O đặt ở trọng tâm 
của khung xe, có 3 tọa độ theo phương thẳng đứng z, theo phương dọc x và theo 
phương ngang y. 
b. Hệ tọa độ suy rộng 
Hệ tọa độ suy rộng được đặt tại trọng tâm của các khối lượng trong hệ: 
- Khối lượng cabin (mc) gồm: chuyển vị thẳng đứng Zc, chuyển vị góc quay 
quanh trục Ox là θcx, chuyển vị góc quay quanh trục Oy là θcy. 
- Khối lượng thùng hàng (mt) gồm: chuyển vị thẳng đứng Zt, chuyển vị góc 
quay quanh trục Ox là θtx, chuyển vị góc quay quanh trục Oy là θty. 
- Khối lượng sát xi (ms) gồm: chuyển vị thẳng đứng Zs, chuyển vị góc quay 
quanh trục Ox là θsx, chuyển vị góc quay quanh trục Oy là θsy. 
- Khối lượng không được treo cầu trước, cầu giữa và cầu sau (mu1, mu2, mu3) 
gồm: chuyển vị thẳng đứng Zu1, Zu2, Zu3 chuyển vị góc quay quanh trục Ox là θu1, 
θu2, θu3. 
- Khối lượng cơ cấu cắt cây phía trước (m4) gồm: chuyển vị thẳng đứng Z4, 
chuyển vị góc quay quanh trục Ox là θ4. Được liên kết với khung xe thông qua bộ 
phận giảm chấn. 
- Khối lượng cơ cấu cắt cỏ phía sau (m5) gồm: chuyển vị thẳng đứng Z5, 
chuyển vị góc quay quanh trục Ox là θ5. Được liên kết với khung xe thông qua bộ 
phận giảm chấn và bộ phận đàn hồi. Xem hệ số cản giảm chấn của cơ cấu cắt cây và 
cơ cấu cắt cỏ là như nhau. 
2.3.2.3. Mô hình không gian xe chữa cháy rừng đa năng 
56 
Hình 2.15: Mô hình dao động xe chữa cháy rừng đa năng trong không gian
57 
Các điểm liên kết trên mô hình gồm: 
- Điểm 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12 - các điểm liên kết giữa cabin với khung sát xi; 
- Điểm 5, 6, 7, 8, 13, 14, 15, 16 - các điểm liên kết giữa thùng hàng vớ