Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 176 trang nguyenduy 25/02/2024 350
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định

Luận án Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định
ở trạng thái khi xe đi chuyển động thẳng đều với vận tốc ban đầu v0 không 
đánh lái. 
a. Điều kiện đầu của các phương trình chuyển động 
Các hệ phương trình mô tả 6 chuyển động của các khối lượng được treo trong 
không gian với các điều kiện đầu vào như sau: 
x1,0 x2,0 x1,0 x2,0 yAi,0
x1,0 x2,0 0 y1,0 y2,0 zAi,0
z1,0 z2,0 z1,0 z2,0 xAi,0
v v 0 0 v 0
v v v 0 v 0 (2.77)
v v 0 0 0
   
   
    
b. Điều kiện đầu của các phương trình động lực học bánh xe 
 12 phương trình động lực học bánh xe để xác định vận tốc góc các bánh xe ωBij 
với điều kiện đầu của các phương trình là: 
0
Bij,0 Bij,0
ij,0
v
0 (2.78)
r
  
c. Điều kiện mô men chủ động 
Quá trình phanh chưa được nghiên cứu trong luận án này. Khi mô phỏng các 
mô men chủ động MAij trong công thức 2.40 được xác định từ các điều kiện cản để 
cho đoàn xe chuyển động đều khi đi thẳng. Với giả thiết 12, mô men trên các bánh 
xe chủ động là bằng nhau và được xác định từ các điều kiện lực cản khi xe chuyển 
động đều ở vận tốc v0 như sau: 
2
A21 A22 A31 A32 1 2 x 1 o 1
1 1
M =M =M =M = ((M +M )gf+ ρC A v )r (2.79)
4 2
61 
2.7. Cấu trúc mô hình động lực học đoàn xe sơ mi rơ moóc 
Chương trình mô phỏng được thiết lập thành các mô đun từ cấu trúc mô hình 
động lực học ĐXSMRM như hình 2.16. 
Hình 2.16. Cấu trúc mô hình động lực học ĐXSMRM 
Các mô đun xác định chuyển động của khối lượng được treo XĐK và SMRM 
được thiết lập với đầu ra là 6 thành phần vận tốc trong hệ quy chiếu cục bộ đặt tại 
trọng tâm từng phần. Đầu vào của các khối này là các lực và mô men liên kết từ hệ 
thống treo, các ngoại lực tác động...Từ đó tính được các chỉ tiêu đánh giá mất ổn định 
lật ngang. Các cầu xe được thiết lập với 3 bậc tự do cho từng cầu. Cầu xe lại liên kết 
62 
với mô hình lốp và bánh xe thông qua các các lực tương tác bánh xe và lốp. Liên kết 
giữa các khối lượng được treo được mô tả qua mô hình khớp nối với các lực liên kết 
theo 3 phương và mô men MHx1, MHx2 tại khớp nối. 
2.8. Kết luận chương 2 
Chương 2 đã trình bày cơ sở lý thuyết và phương pháp xây dựng mô hình động 
lực học không gian của ĐXSMRM 46 bậc tự do bằng phương pháp hệ nhiều vật sử 
dụng hệ phương trình Newton-Euler; 
Các khối lượng được treo XĐK và SMRM được mô tả đầy đủ 6 bậc tự do cho 
mỗi khối lượng. 6 cầu xe được mô tả 3 bậc tự do (thẳng đứng, ngang và lắc ngang) 
với mỗi cầu xe tương ứng. 12 bánh xe được mô tả 1 bậc tự do (vận tốc góc quay bánh 
xe) với mỗi bánh xe tương ứng; 
Các lực liên kết hệ thống treo (đàn hồi và cản giảm chấn) được xác định từ dịch 
chuyển và vận tốc dịch chuyển của các điểm liên kết trên và dưới của từng hệ thống 
treo tương ứng; 
Các lực liên kết lốp-đường được xác định từ mô hình lốp phi tuyến theo hàm 
mẫu Ammon; 
Đối với liên kết tại khớp nối: Lực liên kết được xác định từ điều kiện khớp nối 
lý tưởng; mô men do sự lệch góc lắc ngang tại khớp nối được xác định từ điều kiện 
ràng buộc tương ứng của khớp nối chốt kéo mâm xoay. 
63 
CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT XÁC ĐỊNH MẤT ỔN ĐỊNH LẬT 
NGANG ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MOÓC KHI QUAY VÒNG 
Mất ổn định lật ngang bao gồm lật vấp (Tripped Rollover) có thể xảy ra ngay 
cả khi đường có hệ số bám thấp và lật quán tính (Maneuver Rollover) xảy ra khi xe 
đầy tải với chiều cao trọng tâm lớn quay vòng trên đường có hệ số bám cao. Đối với 
lập vấp thường xảy ra do các ngoại lực lớn tác động như khi va chạm với lề đường, 
hàng rào bảo vệ đường, các phương tiện khác, hoặc mấp mô đường, chỗ lún, nền 
đường mềm. Lật quán tính thường xảy ra khi xe đi trên các đoạn đường có hệ số bám 
cao với các điều khiển người lái như quay vòng, phanh, ga khác nhau. Mô hình động 
lực học không gian ĐXSMRM mô phỏng bằng Matlab-Simulink đã được kiểm chứng 
trong chương 4 được sử dụng để khảo sát ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm, vận tốc 
xe khi quay vòng và góc lái đến sự mất ổn định lật ngang ĐXSMRM. Trong chương 
này phương pháp xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang và ngưỡng chuyển động an 
toàn của ĐXSMRM khi quay vòng cũng được trình bày từ các kết quả khảo sát. 
3.1. Mô tả điều kiện đầu vào và các chỉ tiêu đánh giá 
3.1.1. Mô tả điều kiện đầu vào 
Luận án tập trung nghiên cứu vấn đề lật quán tính khi quay vòng nên các điều 
kiện đầu vào cho mô hình khảo sát được giả thiết phù hợp theo vấn đề nghiên cứu. 
Cách xác định thông số tính toán cho mô hình khảo sát được trình bày trong phần phụ 
lục 1. Mất ổn định lật quán tính của ĐXSMRM khi quay vòng thường xảy ra trên 
đường có hệ số bám cao. Đường Asphalt khô có hệ số bám φxmax từ 0,8÷0,9 [22] là 
loại đường có hệ số bám cao. Lựa chọn loại đường có φxmax bằng 0,8 làm đầu vào cho 
các khảo sát xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang. Các trường hợp khảo sát được 
thực hiện với điều kiện đường phẳng tuyệt đối nên các chiều cao mấp mô mặt đường 
hij được gán bằng 0 trong mô hình khảo sát. 
Chiều cao trọng tâm là thông số ảnh hưởng lớn đến sự mất ổn định lật ngang 
ĐXSMRM. Chiều cao trọng tâm khác nhau là do các loại hàng hóa, chất tải. Luận án 
khảo sát ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm tăng dần từ 2m đến 2,5m đến sự mất ổn 
định lật ngang ĐXSMRM khi đầy tải. Các thông số khảo sát đầy tải được xác định từ 
các thông số kết cấu đo và tính toán cơ bản được liệt kê trong bảng P1.1 (phụ lục 1). 
64 
Sự mất ổn định lật ngang do quán tính thường xảy ra khi quay vòng ở bán kính 
với vận tốc cao hoặc là chuyển làn đường gấp. Khi quay vòng người lái sẽ điều khiển 
xe bám theo cung quay vòng của đường. Nghiên cứu phản ứng của người lái đến 
chuyển động của ô tô là một bài toán dạng kín (close-loop) rất phức tạp nên chưa 
được nghiên cứu trong luận án này. Luận án tập trung nghiên cứu trạng thái quay 
vòng của ĐXSMRM với các điều khiển dạng mở (open-loop) tức là có định nghĩa 
trước quy luật đánh lái cho xe quay vòng ổn định và mức vận tốc xe cho trước. Trong 
thực tế, khi quay vòng người lái không xác định được chính xác góc lái là bao nhiêu 
mà chỉ lái bám theo hình dạng đường. Tuy nhiên để có thể sử dụng bán kính quay 
vòng làm thông số đầu vào thì cần phải thiết lập mô hình hệ thống lái. Trong phạm 
vi luận án chưa thực hiện được điều này mà có giả thiết bỏ qua ảnh hưởng của hệ 
thống lái với hàm đầu vào điều khiển hướng là các góc quay bánh xe dẫn hướng 
(trong luận án gọi tắt là góc lái) được định nghĩa trước. 
Hình 3.1. Quy luật đánh lái RSM 
Năm 2004, NHTSA đã sử dụng hai quy luật đầu vào dạng mở là J turn và 
Fishhook để phục vụ cho nghiên cứu thí nghiệm ổn định ngang ô tô. Các thí nghiệm 
này xác định khả năng chống mất ổn định lật ngang của xe theo điều kiện điều khiển 
đầu vào. Quy luật đánh lái dạng Fishhook thường dùng nghiên cho nghiên cứu ổn 
định của xe đơn [57]. Đối với các loại xe tải lớn khi nghiên cứu phản ứng của xe 
thường sử dụng quy luật đánh lái RSM (Ramp Steer Maneuver). Quy luật đánh lái 
dạng này tạo cho xe quay ổn định quanh một đường tròn. Khi muốn ra khỏi vòng tròn 
65 
thì trả lái về góc 0 như hình 3.1. Năm 2011, quy luật đánh lái RSM được NHTSA 
[33] sử dụng làm thí nghiệm xác định trạng thái quay vòng của ĐXSMRM. Quy luật 
đánh lái này bao gồm các giai đoạn: Giai đoạn đi thẳng, góc lái bằng 0; giai đoạn quá 
độ bắt đầu tính từ tbd đến tbd+Δt với vận tốc góc quay vô lăng là 175 (0/s); giai đoạn 
quay vòng với góc lái ổn định sau đó giảm trả lái về 00. 
Luận án sử dụng một phần quy luật đánh lái RSM (không mô phỏng đoạn trả 
lái) làm đầu vào với tốc độ đánh vô lăng là 175 (0/s). Tốc độ đánh lái này là phù hợp 
trong các thí nghiệm động lực học quay vòng của ô tô [24]. Với tỷ số truyền iL=25 và 
bỏ qua ảnh hưởng của đàn hồi hệ thống lái có thể xác định được quy luật đầu vào của 
bánh xe dẫn hướng bên trái (gọi tắt là góc lái δ11) bên trái khi xe quay vòng ổn định 
cho góc quay với thông số là giá trị góc lái khi ổn định và Δt là thời gian quá độ của 
quá trình quay vòng được tính theo công thức sau: 
0
11 11
0
25
t (s) (3.1)
175 7
 
Quy luật góc lái bánh xe 12 được tính từ quan hệ Ackermann [41] với khoảng 
cách hai trụ lái là w=2,05m và chiều dài cơ sở XĐK là L=3,91m [2] theo công thức 
sau: 
12 11
w
cot cot (3.2)
L
  
Hai quy luật góc lái bánh xe dẫn hướng bên trái và bên phải là đầu vào điều 
khiển hướng cho mô hình khảo sát. Luận án chưa xét đến ảnh hưởng của tốc độ đánh 
lái mà chỉ khảo sát khi các góc lái là ổn định. Vì vậy, các giá trị góc lái nói đến trong 
các khảo sát sau này là giá trị ở đoạn góc lái ổn định. 
Vận tốc dọc xe khi quay vòng là thông số vận hành ảnh hưởng lớn đến sự mất 
ổn định lật ngang ĐXSMRM. Luận án khảo sát với các mức vận tốc bắt đầu quay 
vòng là v=30(2)60 (km/h) là để xác định được các giới hạn mất ổn định. 
Để có thể xác định được miền giá trị các thông số đánh giá mất ổn định lật ngang 
cần khảo sát trên các vùng giá trị đầu vào. Từ đó có thể xác định được ngưỡng mất 
ổn định lật ngang và đề xuất ngưỡng chuyển động an toàn của ĐXSMRM khi quay 
vòng. Miền các giá trị càng chính xác khi khoảng cách các giá trị đầu vào khảo sát 
càng nhỏ. Luận án có khảo sát với các vùng thông số khảo sát bao gồm: chiều cao 
66 
trọng tâm SMRM từ 2m đến 2,5m với bước 0,1m; Vận tốc xe từ 30km/h đến 60km/h 
với bước 2km/h; Góc lái từ 0,50 đến 120 với bước 0,50. Như vậy, sẽ có rất nhiều 
trường hợp khảo sát để có thể xác định miền giá trị cần thiết. 
Tuy nhiên, để đánh giá ảnh hưởng của một số thông số đến sự mất ổn định lật 
ngang ĐXSMRM khi quay vòng. Luận án có lựa chọn một số khoảng thông số khảo 
sát với 3 phương án được trình bày trong bảng 3.1. 
Bảng 3.1. Các phương án khảo sát 
 Thông số 
Phương án 
φxmax h2(m) v(km/h) δ11(0) 
Phần trình 
bày trong 
luận án 
Phương án 1: 
Ảnh hưởng của chiều cao 
trọng tâm đến mất ổn định lật 
ngang ĐXSMRM 
0,8 2(0,1)2,5 50 6 3.2 
Phương án 2: 
Ảnh hưởng của vận tốc xe 
đến mất ổn định lật ngang 
ĐXSMRM 
0,8 2,3 40(2)50 7 3.3 
Phương án 3: 
Ảnh hưởng của góc lái đến 
mất ổn định lật ngang 
ĐXSMRM 
0,8 2,3 50 3(0,5)8 3.4 
Khi khảo sát trong điều kiện đường có hệ số bám cao (φxmax=0,8) luận án xác 
định trạng thái mất ổn định lật ngang nên thời gian dừng khảo sát được xác định trong 
các trường hợp mất ổn định lật ngang là sau khoảng thời gian khi có sự tách tất cả 
các bánh xe (LTR=1) mà chưa khảo sát đến khi lật hoàn toàn. Các trường hợp không 
bị mất ổn định lật ngang được lựa chọn thời gian khảo sát là 5s. 
3.1.2. Các chỉ tiêu, thông số được sử dụng để đánh giá 
Hệ số phân bố tải trọng cho từng cầu xe được sử dụng để xác định trạng thái 
tách bánh xe của một cầu xe. Sự tách bánh xe xảy ra trên một cầu xe khi hệ số phân 
bố tải trọng trên cầu xe đó bằng ±1. Công thức tính được viết cho ĐXSMRM 6 cầu 
xe như sau: 
zi2 zi1
i
zi2 zi1
F -F
LTR = (i 1(1)6) (3.3)
F +F
67 
Hệ số LTR toàn xe là hệ số phân bố tải trọng được tính từ hiệu tải trọng các 
bánh xe bên phải và bên trái trên tổng tải trọng toàn xe. Công thức sử dụng cho 
ĐXSMRM 6 cầu xe trong luận án được viết như sau: 
6
zi2 zi1
i=1
6
zi2 zi1
i=1
(F -F )
LTR= (3.4)
(F +F )


Hệ số an toàn lắc ngang RSF được sử dụng làm tiêu chí xác định mất ổn định 
lật ngang của ĐXSMRM 6 cầu xe như sau: 
6
zi2 zi1
i=2
6
zi2 zi1
i=2
(F -F )
RSF= (3.5)
(F +F )


3.2. Khảo sát ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm đến mất ổn định lật ngang 
ĐXSMRM 
Chiều cao trọng tâm của SMRM thay đổi theo loại hàng hóa và cách chất tải. 
Phần này khảo sát ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm đến sự mất ổn định lật ngang 
của ĐXSMRM khi quay vòng. Trạng thái khảo sát quay vòng với quy luật quay vòng 
ổn định ở một vận tốc xe 50km/h cho trước với điều kiện đầy tải với các mức chiều 
cao trọng tâm SMRM tăng dần từ 2m lên đến 2,5m. 
Hình 3.2. Đồ thị góc lái bánh xe 11 Hình 3.3. Đồ thị góc lái bánh xe 12 
Góc lái được sử dụng trong khảo sát này là dạng RSM cho trước quy luật với 
góc lái bánh xe 11 (bên trái) khi ổn định là 60 (tương ứng 1500 góc quay vô lăng và 
tốc độ đánh lái là 1750/s) như hình 3.2. Tính với công thức 3.2 được quy luật đánh lái 
bánh xe 12 (bên phải) như hình 3.3. 
68 
a. h2=2,2m b. h2=2,4m 
Hình 3.4. Đồ thị các hệ số phân bố tải trọng 
Sự phân bố tải trọng ở các cầu thay đổi theo trạng thái chuyển động của xe. 
Trong trường hợp khảo sát với vận tốc xe khi bắt đầu đánh lái là 50km/h, góc lái 60, 
chiều cao trọng tâm khối lượng được treo SMRM h2=2,2m bánh xe 61 bị tách khỏi 
mặt đường ở thời điểm khảo sát là 2,212s tương ứng với thời điểm hệ số LTR6 bằng 
1 như hình 3.4a. Bánh xe 21 và 11 không bị tách khỏi mặt đường, điều đó được thể 
hiện qua các hệ số LTR2 và LTR1 không tiến đến 1. Quá trình quay vòng tiếp tục, các 
hệ số đó tăng đến một giá trị cụ thể sau đó có xu hướng giảm. Xe quay vòng ổn định 
là khi các hệ số LTR và RSF cũng có quy luật biến đổi ổn định khi góc lái là ổn định. 
Trong trường hợp này, hệ số LTR, RSF cho toàn xe tăng lên nhưng vẫn nhỏ hơn 1 
sau đó có xu hướng giảm. Điều đó cho thấy trường hợp chiều cao trọng tâm này xe 
không bị mất ổn định lật ngang. Khảo sát với mức h2=2,4m xe bị mất ổn định lật 
ngang (hình 3.4b). Sự mất ổn định lật ngang thể hiện qua dấu hiệu là các hệ số RSF 
và LTR bằng 1. RSF là hệ số phân bố tải trọng của xe khi bỏ qua ảnh hưởng của cầu 
1 nên khi bánh xe 21 của cầu 2 bị tách khỏi mặt đường RSF bằng 1 tương ứng thời 
điểm LTR2 bằng 1. Trong khi LTR bằng 1 ở thời điểm LTR1 bằng 1. Như vậy với hai 
trường hợp khảo sát trên cho thấy trạng thái phân bố tải trọng của các cầu xe và toàn 
xe thay đổi theo mức chiều cao trọng tâm xe. Mở rộng vùng khảo sát chiều cao trọng 
tâm khối lượng được treo SMRM với cùng mức vận tốc và góc lái được các kết quả 
tiếp theo. 
69 
Hình 3.5. Đồ thị hệ số LTR6 
Chiều cao trọng tâm SMRM ảnh hưởng trực tiếp đến thời điểm tách bánh xe 61. 
Chiều cao trọng tâm càng lớn thì thời điểm tách bánh xe số 61 càng nhanh như hình 
3.5 và bảng 3.1. Bánh xe 61 tách trước sau đó đến các bánh xe ở các cầu phía trước. 
Hình 3.6. Đồ thị hệ số LTR2 
Bánh xe 21 tách bánh như hình 3.6 là một dấu hiệu xác định trạng thái mất ổn 
định lật ngang ĐXSMRM. Khi bánh xe 21 tách bánh thì RSF bằng 1. Kết quả khảo 
sát chỉ ra khi quay vòng với góc lái 60 và vận tốc 50km/h với chiều cao trọng tâm 
2,3m đến 2,5m xe bị mất ổn định lật ngang. Các chiều cao trọng tâm 2m đến 2,2m, 
xe không bị mất ổn định lật ngang như hình 3.7. Khi RSF bằng 1 thì LTR cũng tiến 
đến 1 ngay sau đó như hình 3.8. 
70 
Hình 3.7. Đồ thị hệ số RSF 
Hình 3.8. Đồ thị hệ số LTR 
Bảng 3.2. Thời điểm các hệ số phân bố tải trọng bằng 1 
h2(m) 
Chỉ tiêu 
2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 
LTR6=1 2,342 2,272 2,212 2,16 2,114 2,073 
LTR2=1 x x x 3,849 3,429 3,244 
LTR1=1 x x x 4,307 4,149 3,739 
RSF=1 x x x 3,849 3,429 3,244 
LTR=1 x x x 4,307 4,149 3,739 
Thời điểm các chỉ tiêu đạt 1 được tổng hợp theo bảng 3.2 (dấu x: hệ số tải trọng 
nhỏ hơn 1). Từ kết quả các đồ thị 3.5 đến 3.8 và bảng 3.2 rút ra nhận xét: Quay vòng 
71 
đối với chiều cao trọng tâm cao dễ bị lật ngang hơn so với chiều cao trọng tâm thấp. 
Kết quả khảo sát với ở góc lái 60 và vận tốc 50km/h, các trường hợp trọng tâm SMRM 
2m đến 2,2m xe không bị lật ngang. Tuy nhiên, bánh xe 61 vẫn bị tách khỏi mặt 
đường. Chiều cao trọng tâm càng lớn thì thời điểm tách bánh xe càng nhanh. Các 
trường hợp khảo sát với chiều cao trọng tâm từ 2,3m, xe bị mất ổn định lật ngang. 
Chiều cao trọng tâm càng lớn xe bị mất ổn định lật ngang càng nhanh (ứng với thời 
điểm RSF bằng 1). Khi RSF bằng 1 thì LTR tiến đến 1 nhanh (0,458s ứng với trường 
hợp h2 bằng 2,3m). Thời gian bắt đầu từ khi tách bánh 61 đến khi tách bánh 11 (LTR1 
bằng 1) là rất nhanh (2,147s ứng với trường hợp h2 bằng 2,3m). Chiều cao trọng tâm 
ảnh hưởng lớn đến sự mất ổn định lật ngang ĐXSMRM khi quay vòng. Chiều cao 
trọng tâm càng cao thì xe dễ bị mất ổn định lật ngang hơn. 
Hình 3.9. Đồ thị gia tốc ngang ay1 Hình 3.10. Đồ thị gia tốc ngang ay2 
Xu hướng của gia tốc ngang ay1 (hình 3.9) và ay2 (hình 3.10) thể hiện ảnh hưởng 
của chiều cao trọng tâm đến sự mất ổn định lật ngang. Khi xe không bị mất ổn định 
lật ngang thì gia tốc ngang của XĐK và SMRM có xu hướng ổn định theo quy luật 
đánh lái mặc dù bị chậm pha hơn. Khi tăng chiều cao trọng tâm gia tốc ngang của 
XĐK và SMRM đều có xu hướng giảm sau khi đạt giá trị cực đại. Chiều cao trọng 
tâm lớn thì giá trị gia tốc ngang cực đại thấp. Điều này được lý giải là do khi chiều 
cao trọng tâm khối lượng được treo SMRM lớn làm tăng mô men gây lật ngang, tức 
là chỉ cần một mức gia tốc ngang nhỏ đã có thể gây lật ngang. 
72 
Hình 3.11. Đồ thị góc lắc ngang β1 Hình 3.12. Đồ thị góc lắc ngang β2 
Sự ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm khối lượng được treo SMRM đến sự mất 
ổn định lật ngang được thể hiện rõ ràng trên đồ thị góc lắc ngang β1 (hình 3.11) và β2 
(hình 3.12). Các trường hợp khảo sát với mức chiều cao trọng tâm từ 2,3 đến 2,5m 
xe bị mất ổn định lật ngang nên các góc lắc ngang hết quá trình quá độ thì tăng rất 
nhanh. Chiều cao trọng tâm càng lớn thì góc lắc ngang tăng càng nhanh. Còn các 
trường hợp trọng tâm thấp từ 2m đến 2,2m thì góc lắc ngang có tăng sau đó ổn định 
quanh một giá trị góc lắc ngang. Các kết quả này phù hợp với các kết quả RSF, LTR, 
ay1, ay2. 
Bảng 3.3. Giá trị RSFmax phụ thuộc vào δ11 và h2 
 δ11(0) 
h2(m) 
3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 
2 0,46 0,533 0,606 0,676 0,775 0,844 0,92 0,967 1 1 1 1 
2,1 0,479 0,555 0,631 0,706 0,81 0,896 0,947 1 1 1 1 1 
2,2 0,498 0,578 0,656 0,76 0,839 0,917 0,973 1 1 1 1 1 
2,3 0,517 0,6 0,682 0,792 0,887 0,945 1 1 1 1 1 1 
2,4 0,536 0,623 0,719 0,815 0,907 0,973 1 1 1 1 1 1 
2,5 0,555 0,645 0,758 0,853 0,93 1 1 1 1 1 1 1 
Khảo sát với một khoảng góc lái từ 30 đến 80 ở vận tốc 50km/h với các mức 
chiều cao trọng tâm h2 khác nhau. Xác định các trường hợp mất ổn định lật ngang 
thông qua hệ số RSF bằng 1. Ứng với mỗi cặp góc lái δ11 và chiều cao trọng tâm h2 
luận án xác định giá trị RSFmax được bảng 3.3. Với cùng một chiều cao trọng tâm h2, 
tăng góc lái làm tăng khả năng xe bị mất ổn định lật ngang. 
73 
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của vận tốc xe đến mất ổn định lật ngang ĐXSMRM 
Hình 3.13. Đồ thị góc lái bánh xe 11 Hình 3.14. Đồ thị góc lái bánh xe 12 
Khảo sát với quy luật đánh lái quá độ với mức góc lái 70 (tương ứng với với góc 
quay vô lăng 1750 thời gian quá độ là 1s) như hình 3.13. Khảo sát ở các mức vận tốc 
khi quay vòng khác nhau từ 40 đến 50km/h khi xe đầy tải với chiều cao trọng tâm 
của khối lượng được treo SMRM là 2,3m và đường phẳng có hệ số bám φxmax bằng 
0,8. Đánh giá mất ổn định lật ngang đoàn xe thông qua một số thông số như LTR2, 
LTR6, LTR, RSF, ay1, ay2, β1, β2. 
Hình 3.15. Đồ thị hệ số LTR6 Hình 3.16. Đồ thị hệ số LTR2 
Trong điều kiện khảo sát, vận tốc ảnh hưởng đến thời gian tách bánh xe 61. Vận 
tốc càng lớn thì bánh xe 61 tách bánh càng sớm tương ứng là thời điểm LTR6 bằng 1 
(hình 3.15). Điều đó được giải thích như sau: Với cùng điều kiện quay vòng vận tốc 
càng lớn thì gia tốc ngang càng lớn làm cho cầu xe bị lắc ngang nhanh hơn dẫn đến 
nhanh bị tách bánh hơn. Sự tách bánh 61 là khởi đầu cho các sự tách các bánh xe phía 
trước. Sự tách bánh xe 21 là dấu hiệu của sự mất ổn định lật ngang tương ứng LTR2 
bằng 1 (hình 3.16). Trong khảo sát này các vận tốc từ 46 km/h trở lên thì LTR2 bằng 
74 
1, vận tốc càng lớn thì hệ số này tiến đến 1 càng nhanh. Khi LTR2 bằng 1 thì RSF 
bằng 1 đồng thời (hình 3.17). 
a. Theo thời gian khảo sát b. Theo vận tốc xe 
Hình 3.17. Đồ thị hệ số RSF 
a. Theo thời gian khảo sát b. Theo vận tốc xe 
Hình 3.18. Đồ thị hệ số LTR 
Khi xe quay vòng ở trạng thái ổn định thì RSF tăng lên và dao động quanh một 
mức tùy thuộc vào điều kiện chuyển động của xe. Sự dao động càng lớn khi khảo sát 
ở mức vận tốc càng cao. Khi tăng vận tốc khảo sát thì RSF tăng dần và đạt lớn nhất 
là 1. Khi RSF bằng 1 tức là xe bị mất ổn định lật ngang. Trong phương án khảo sát 
này vận tốc xe tăng từ 46km/h đến 50km/h xe bị mất ổn định lật ngang. Từ đồ thị 
3.17a tổng hợp các giá trị RSFmax được mối quan hệ RSFmax(v) như hình 3.17b. N

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_gioi_han_on_dinh_lat_ngang_cua_doan_xe_so.pdf