Luận án Nghiên cứu thiết lập mô hình động lực học đoàn xe sơ - Mi rơmoóc chạy trên các loại đường với vận tốc khác nhau và với các mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 8608 : 1995

Thời gian vừa qua ở nước ta, một số tuyến đường ô tô khi vừa mới đưa vào khai thác, sử dụng đã xuất hiện những hư hỏng, lún vệt bánh xe, nứt, vỡ, bong tróc bề mặt mặt đường sớm hơn so với dự báo của thiết kế; đã có nhiều nghiên cứu, trao đổi học thuật xung quanh vấn đề vật liệu, chất lượng thi công, phương pháp thiết kế, điều tra tải trọng, lưu lượng xe, tình trạng xe quá tải nhằm tìm ra các nguyên nhân và đề ra các giải pháp khắc phục, bước đầu đã thu được những kết quả nhất định. Khi ô tô chạy trên cầu/đường, gây cho nó các lực thẳng đứng cũng như các lực ngang và dọc làm cầu đường xuống cấp. Ngược lại, cầu đường cũng tác động trở lại làm cho tải trọng tăng theo: lốp mòn, giảm khả năng truyền lực. Theo tài liệu thiết kế đường [6, 11], hệ số xung kich được sử dụng khi thiết kế đường chỉ phân biệt đường áo cứng và mềm. Ngày nay, đường được phân thành đường cao tốc, đường quốc lộ, đường tỉnh lộ và đường khu vực. Ngoài ra, tải trọng lớn như đoàn xe sơ-mi rơmoóc (ĐXSMRM) cũng lưu hành ngày càng nhiều. Vì vậy xác định tải trọng động của ĐXSMRM một nhu cầu cần thiết hiện nay ở Việt Nam

pdf24 trang | Chia sẻ: tranhieu.10 | Ngày: 26/07/2018 | Lượt xem: 165 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu thiết lập mô hình động lực học đoàn xe sơ - Mi rơmoóc chạy trên các loại đường với vận tốc khác nhau và với các mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 8608 : 1995, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Thời gian vừa qua ở nước ta, một số tuyến đường ô tô khi vừa mới đưa vào khai thác, sử dụng đã xuất hiện những hư hỏng, lún vệt bánh xe, nứt, vỡ, bong tróc bề mặt mặt đường sớm hơn so với dự báo của thiết kế; đã có nhiều nghiên cứu, trao đổi học thuật xung quanh vấn đề vật liệu, chất lượng thi công, phương pháp thiết kế, điều tra tải trọng, lưu lượng xe, tình trạng xe quá tải nhằm tìm ra các nguyên nhân và đề ra các giải pháp khắc phục, bước đầu đã thu được những kết quả nhất định. Khi ô tô chạy trên cầu/đường, gây cho nó các lực thẳng đứng cũng như các lực ngang và dọc làm cầu đường xuống cấp. Ngược lại, cầu đường cũng tác động trở lại làm cho tải trọng tăng theo: lốp mòn, giảm khả năng truyền lực. Theo tài liệu thiết kế đường [6, 11], hệ số xung kích được sử dụng khi thiết kế đường chỉ phân biệt đường áo cứng và mềm. Ngày nay, đường được phân thành đường cao tốc, đường quốc lộ, đường tỉnh lộ và đường khu vực. Ngoài ra, tải trọng lớn như đoàn xe sơ-mi rơmoóc (ĐXSMRM) cũng lưu hành ngày càng nhiều. Vì vậy xác định tải trọng động của ĐXSMRM một nhu cầu cần thiết hiện nay ở Việt Nam. Mục đích của luận án Mục đích của luận án là nghiên cứu thiết lập mô hình động lực học đoàn xe sơ-mi rơmoóc chạy trên các loại đường với vận tốc khác nhau và với các mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 để xác định tải trọng làm dữ liệu tham khảo khi thiết kế đường. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng dùng để lập mô hình là đoàn xe SMRM 5 cầu, gồm xe đầu kéo HYUNDAI HD 700 ba cầu và SMRM Tân Thanh 742- S-01CERTIFICATE có 02 cầu. Phương pháp nghiên cứu Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm. - Nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng nguyên lý tách cấu trúc hệ nhiều vật MBS để thiết lập mô hình động lực học xe kéo sơ-mi rơmoóc theo Newton-Euler. - Nghiên cứu thực nghiệm:Thí nghiệm trên hiện trường để kiểm chứng mô hình lý thuyết và xác định tải trọng động. Phạm vi nghiên cứu 2 Luận án nghiên cứu các thông số tải trọng động có ảnh hưởng đến đường. Những phần nghiên cứu có liên quan đã được trình bày ở các nghiên cứu trước đây. Các kết quả đã đạt được của Luận án - Đã xây dựng mô hình động lực học phương thẳng đứng đoàn xe SMRM trong chuyển động nhằm xác định tải trong động. - Đã khảo sát xác định tải trọng động của đoàn xe khi chuyển động trên 4 loại đường ngẫu nhiên theo ISO 8608:1995. - Đã xây dựng hệ thống thí nghiệm dao động đoàn xe: để kiểm chứng mô hình lý thuyết và xác định tải trọng động bằng thực nghiệm của ĐXSMRM. Nội dung luận án Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu tải trọng ô tô Chương 2: Xây dựng mô hình xác định tải trọng đoàn xe sơ-mi rơmoóc Chương 3: Ứng dụng mô hình động lực học ĐXSMRM xác định tải trọng động xuống đường Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TẢI TRỌNG Ô TÔ 1.1 Tổng quan Tải trọng ô tô được xem là phản lực giữa lốp và đường, tải trọng này được xác định khi ô tô chuyển động, được gọi chung là tải trọng động theo thuật ngữ Anh “Moving dynamic Load”. Các nghiên cứu sau đây đều sử dụng tải trọng: - Khi nghiên cứu về cầu/đường không những cần tải trọng cực đại để xác định ứng xuất phá hủy mà còn cần tải trọng chu kỳ. - Nghiên cứu độ bền của khung vỏ, dầm cầu. - Xác định tham số cấu trúc cho đoàn xe. Tải trọng đoàn xe phụ thuộc các yếu tố sau: - Mấp mô mặt đường: chiều cao mấp mô và vận tốc xe (tần số kích động); - Các lực quán tính phương dọc, phương ngang của đoàn xe khi phanh, tăng tốc và quay vô lăng. Sự thay đổi tải trên khớp yên ngựa. Lực liên kết, mô men liên kết giữa chúng là liên kết “động lực học”. Liên kết giữa khối lượng được treo và không được treo thông qua hệ thống treo cũng là liên kết động lực học. Ảnh hưởng 3 các lực/mô men quán tính của các khối lượng được treo xuống bánh xe phụ thuộc kiểu và các thông số kết cấu hệ thống treo. 1.2 Tình hình nghiên cứu tải trọng động ô tô 1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới (a) Nghiên cứu lý thuyết Sự phá hủy đường chịu 2 yếu tố là tải trọng tĩnh và tải trọng động. Tải trọng tĩnh là thông số quy định (tải trọng trục) dùng làm cơ sở cho thiết kế đường. Khi thiết kế đường người ta chọn tải trọng tĩnh, thường là 40kN [19], hệ số tải trọng động là 1.3 [47]. Vấn đề nghiên cứu tải trọng động của ô tô trong các nghiên cứu của thế giới thường được gắn liền chặt chẽ với bài toán nghiên cứu dao động ô tô. Đây là lĩnh vực đã được nghiên cứu hoàn chỉnh bao gồm các mảng nghiên cứu: hàm kích động (tuần hoàn, xung và ngẫu nhiên [12, 31, 34, 37, 58]); các mô hình dao động (1/4, 1/2 và mô hình 4/4); các đánh giá về dao động theo tiêu chí êm dịu, tải trọng động; các yếu tố phi tuyến trong mô hình (hệ thống treo, lốp,). Cụ thể như sau: - Tiêu chí đánh giá tải trọng động: Bánh xe có 2 hành trình nén và trả. Hành trình nén gây tải trọng động làm hỏng chi tiết ô tô và phá hủy đường. Yếu tố gây tổn hại đường được đánh giá qua hệ số tải trọng, giá trị cực đại tải trọng động (hệ số xung kích), hệ số áp lực đường [17, 45]. Hành trình trả làm giảm tải trọng tổn hại đến khả năng truyền lực và được đánh giá bằng hệ số tải trọng động cực tiểu. - Về mô hình xác định tải trọng động: Tải trọng động thường được mô tả bằng các mô đun trong mô hình dao động của ô tô. Trong các nghiên cứu của thế giới, mô hình dao động đã khá hoàn chỉnh. (b) Nghiên cứu thực nghiêm + Phương pháp đo trực tiếp trên đường được David Cebon [17] sử dụng, cảm biến được sử dụng là điện áp, khoảng cách cảm biến là 0.4 m. +Phương pháp đo biến dạng hướng kính của lốp bằng Laser [33].Hạn chế của phương pháp này là khó khăn khi lắp cảm biến vì bánh xe luôn quay. +Xác định tải trọng theo Woodroff [33]: Tải trọng động được xác định theo công thức zZ SherF F m  & 4 1.2.2 Tình hình nghiên cứu tải trọng động ở Việt Nam Hiện nay, ở Việt Nam đang áp dụng hai tiêu chuẩn tính toán thiết kế mặt đường mềm là 22TCN 211 - 06 và 22TCN 274 – 01 [11]. Qua nhiều kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã khẳng định độ lớn của tải trọng trục, khoảng cách giữa các trục, cụm trục, chủng loại bánh xe, áp lực bánh xe trên mặt đường, áp suất trong bánh xe đều có ảnh hưởng tới tuổi thọ của kết cấu mặt đường. Trong đó, độ lớn của áp lực bánh xe có ảnh hưởng nhiều nhất tới biến dạng và các hư hỏng các lớp phía trên bề mặt mặt đường. Từ đó ta thấy rằng, khi thiết kế hay thẩm định đường cần hai thông số là tải trọng tương đương của cầu và tải trọng động. Tải trong cầu xe là tải trọng tĩnh tương đương được luật quy định. Yếu tố thứ 2 là tải trọng động phụ thuộc phía xe, bao gồm vấn đề nghiên cứu hoàn thiết kết cầu giảm tải trọng động và nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng trọng đến đường. Nhu cầu sử dụng tải trọng động để nghiên cứu trong ngành cầu đường và ngành ô tô là rất lớn. Tuy nhiên, việc đánh giá tải trọng động còn hạn chế, chỉ nghiên cứu cho các dòng xe cỡ nhỏ và trung bình, chỉ dừng lại ở mô hình ¼ hoặc 1/2. Hiện chưa có một công trình nào về nghiên cứu xác định tải trọng động đoàn xe. 1.2.3 Tiêu chuẩn đánh giá Khi đánh giá ảnh hưởng của tải trọng động ô tô đến cầu đường, trong các nghiên cứu trước đây thường sử dụng các tiêu chí đánh giá là hệ số tải trọng động, hệ số áp lực đường. Do đó khi thiết kế đường người ta chọn tải trọng tĩnh (tương đương) và nhân với hệ số tải trọng động. Tải trọng tĩnh quy đổi hiện nay ở Việt Nam cũng như trên thế giới cũng chọn không thống nhất [11]. Hệ số tải động cực đại max (kd) được ngành cầu đường gọi là hệ số xung kích IM [3, 6, 11]). Theo Tiêu chuẩn Nga ОДН 218.046-01, Việt Nam cũng sử dụng tiêu chuẩn này, hệ số tải trọng được chọn khi thiết kế là 1.3. 1.3 Mục tiêu, đối tượng, phương pháp, nội dung và phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu Mục đích của luận án là nghiên cứu thiết lập mô hình động lực học đoàn xe sơ-mi rơmoóc chạy trên các loại đường với vận 5 tốc khác nhau và với các mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 để xác định tải trọng làm dữ liệu tham khảo khi thiết kế đường. 1.3.2 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng dùng để lập mô hình là đoàn xe SMRM 5 cầu, gồm xe đầu kéo HYUNDAI HD 700 ba cầu và SMRM Tân Thanh 742-S-01CERTIFICATE có 02 cầu. 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm. 1.4 Phạm vi nghiên cứu Từ mục tiêu nghiên cứu được đề ra luận án cần thực hiện những nội dung sau: (i) Xây dựng mô hình động lực học xác định tải trọng động của ĐXSMRM; xây dựng mô hình động lực học cho thí nghiệm khi không biết mấp mô đường; (ii) Xây dựng hệ thống đo dao động, kiểm chứng mô hình lý thuyết bằng thực nghiệm. (iii) Khảo sát xác định tải trọng động trên các loại đường tiêu chuẩn ISO 8608:1995 nhằm xác định một bộ dữ liệu về tải trọng để ngành cầu đường có thể tham khảo khi thiết kế đường. 1.5 Nội dung luận án Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu tải trọng ô tô Chương 2: Xây dựng mô hình xác định tải trọng đoàn xe sơ- mi rơmoóc Chương 3: Ứng dụng mô hình xác định tải trọng động xuống đường Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm Chương 2. MÔ HÌNH TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐXSMRM 2.1 Phân tích cấu trúc đoàn xe SMRM Đối tượng dùng để lập mô hình là đoàn xe SMRM 5 cầu, gồm xe đầu kéo HYUNDAI HD 700 ba cầu và SMRM Tân Thanh 742-S-01 CERTIFICATE, có 02 cầu. 2.2 Phương pháp lập mô hình toán Đoàn xe SMRM có cấu trúc phức tạp nên phương pháp tách cấu trúc hệ nhiều vật MBS là phù hợp. Thiết lập hệ phương trình theo Newton-Euler tổng quát. 2.3 Định nghĩa hệ tọa độ cho đoàn xe SMRM Để có thể thiết lập được hệ phương trình vi phân cho mô hình, ta 6 cần định nghĩa các hệ tọa độ như hình 2.1: Hình 2.1 Hệ tọa độ của ĐXSMRM 2.4 Lực và mômen tác dụng lên đoàn xe SMRM Khi đoàn xe có 7 khối lượng được tách theo nguyên lý tách cấu trúc ta có các lực tác dụng lên các vật như hình 2.2: Hình 2.2 Sơ đồ lực và mômen ngoại lực và liên kết của ĐXSMRM 7 (i) Nội lực hệ thống treo FCij, FKij ; (ii) Nội lực lốp-đường Fxij, Fzij với (i=1(1)5); j=1(1)2; (iii) Lực liên kết khớp yên ngựa Fkx, Mkx. 2.5 Phương trình động lực học đoàn xe SMRM C1 C1 C1 C1 C11 K 11 C12 K 12 C 21 K 21 C 22 K 22 C31 K 31 C32 K 32 kz1 yC1 C1 C11 K 11 C12 K 12 1 C 21 K 21 C 22 K 22 2 ' ' C31 K 31 C32 K 32 3 kz1 k x11 x12 C1 1 x2 m ( z x ) F F F F F F F F F F F F F J ( F F F F )l ( F F F F )l ( F F F F )l F l ( F F )( h r ) ( F                                   & && & ' ' ' ' 1 x22 C1 2 kx C1 k1 x31 x32 C1 3 11 12 xC1 C1 C11 K 11 C12 K 12 1 C 21 K 21 C 22 K 22 2 C31 K 31 C31 K 31 3 kx T 1 T 2 T 3 C 2 C 2 C 2 C 2 C41 K 4 F )( h r ) F ( h h ) ( F F )( h r ) M M J ( F F F F )w ( F F F F )w ( F F F F )w M ( M M M ) m ( z x ) F F                                          & & && 1 C42 K 42 C51 K 51 C52 K 52 kz2 yC 2 C 2 C41 K 41 C42 K 42 4 C51 K 51 C52 K 52 5 ' ' ' ' kz2 k 2 x41 x42 C 2 4 x51 x52 C 2 5 kx C 2 k 41 42 51 52 xC 2 C 2 C41 K 41 C42 F F F F F F F J ( F F F F )l ( F F F F )l F l ( F F )( h r ) ( F F )( h r ) F ( h h ) M M M M J ( F F F F                                   & & K 42 4 C 51 K 51 C52 K 52 5 kx T 4 T 5 Ai Ai CLi1 KLi1 CLi2 KLi2 Ci1 Ki1 Ci2 Ki2 Axi Ai Ci1 Ki1 Ci2 Ki2 i CLi2 KLi2 CLi1 KLi1 i )w ( F F F F )w M ( M M ) m z F F F F F F F F J ( F F F F )w ( F F F F )b                                                  & & ( i )       j 2 i 33 C1 Ai C1 xij wx kx1 i 1 i , j 1 j 2 i 55 C 2 Ai C 2 xij kx2 i 4 i 4 , j 1 Ayij ij Aij Bij xij ij zij dij ( m m )x F F F ( ii ) ( m m )x F F J M M ( F f F )r i 1(1)5; j 1(1)2                                     & & & 2.6 Xác định các lực và mômen liên kết Mô hình dao động đoàn xe được trình bày từ biểu thức (2.1) đến (2.11), có 28 phương trình: có 18 phương trình dao động từ (2.1) đến (2.8); 2 phương trình chuyển động thẳng (2.9), (2.10) và 10 phương trình động lực học bánh xe (2.11). 8 Để giải được hệ phương trình Newton-Euler từ (2.1) đến (2.11) (gồm 28 phương trình), cần xác định các nội lực sau: (i) Nội lực hệ thống treo FCij, FKij ; (ii) Lực/mô men khớp yên ngựa Fkx, Fkz, Mkx ; (iii) Lực tương tác bánh xe Fxij tính theo mô hình lốp; lực Fz ij tính theo biến dạng hướng kính lốp. Xác định tải trọng bánh xe Tải trọng bánh xe: zij Gij z ,dynF = F F Trong đó : FG ij là tải trọng tĩnh; Fz,dyn là tải trọng động. z ,dyn ij Cl ij Lij ij Aij z ,dyn ij Aij Aij Cij K ij z ,dyn ij Cij Cij Aij Aij F F C ( h ) F m ( F F ) F m z m            & && (2.24) 2.7 Cấu trúc mô hình mô phỏng xác định tải trọng ĐXSMRM Hình 2.16 Cấu trúc chương trình Chương 3. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC ĐXSMRM XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG XUỐNG ĐƯỜNG 9 3.1 Định nghĩa thông số đầu vào 3.1.1 Thông số từ mặt đường Dựa vào ISO 8608, có 4 dạng mấp mô chuẩn lấy tương ứng với hmax=[0.015 0.025 0.05 0.1] theo các chỉ số A-B; B-C; C- D; D-E với các thông số đường ngẫu nhiên [21,49], ta tính được Ci từ các tần số fmin=0,05Hz, fmax=50Hz dựng ra được biên dạng đường và chạy ở cùng mức vận tốc v=40km/h. Hình 3.1 là biên dạng 4 loại đường “rất tốt A-B”, “tốt B-C”, “trung bình C-D” và “đường xấu C-E”. Hình 3.1 Biên dạng đường ngẫu nhiên 3.1.2 Hàm mô men điều khiển Giả sử khi bắt đầu khảo sát ĐXSMRM chuyển động thẳng đều, ta có: c1,0 c2,0 ij ,0x x 0, 0  && & 3.1.3 Điều kiện đầu của các tọa độ suy rộng (1) Các phương trình động lực học phương thẳng đứng Các phương trình động lực học phương thẳng đứng từ (2.1) đến (2.11) (trừ (2.9) và (2.10)), được thiết lập từ điều kiện cân bằng tĩnh nên điều kiện đầu của tọa độ suy rộng các phương trình này đều bằng ”0”. (2) Điều kiện đầu của các phương trình chuyển động trong mặt phẳng đường Điều kiện đầu của các phương trình (2.9), (2.10) là: 1,0 2,0 1,0 2,0 1,0 1,0 0 0C C c c c c x x x x x x V        & & & & (3.4) (3) Điều kiện đầu các phương trình động lực học bánh xe Từ 10 phương trình động lực học bánh xe (2.11) sẽ xác 10 định vận tốc góc các bánh xe ijφ& của ĐXSMRM. Điều kiện đầu của các phương trình là: 0 ij,0 ij ,0 ij,0 V r 0        & & (3.5) 3.1.4 Thông số cấu trúc Thông số cấu trúc của ĐXSMRM: kích thước hình học, khối lượng, mô men quán tính, độ cứng lốp, độ cứng nhíp, hệ số giảm chấn, như bảng 3.1 3.1.5 Thông số đánh giá - Hệ số tải trọng động (kd) [ 15, 49]. Hệ số kd được tính như sau: zdyn G d G F F k F   (3.6) - Khi kd đạt giá trị cực đại (kd,max ) thì nó chính là hệ số xung kích (IM trong ngành cầu đường). - Tiêu chí áp lực đường (dynamic wear factor) cho toàn xe với ij bánh xe: 5 2 1 1 5 2 1 1            i ,j ij Gij i ,j i ,j Gij i ,j w F W F (3.8) 3.2 Nội dung khảo sát Bảng 3.2 Các phương án khảo sát đối với kích động mặt đường là loại đường ngẫu nhiên 3.3 Kết quả khảo sát Kết quả khảo sát với 04 loại đường theo tiêu chuẩn ISO 8608 11 i) Các giá trị khảo sát của bánh xe 21 tương ứng với 4 loại đường Bảng 3.3 Tổng hợp giá trị cực đại của hệ số tải trọng động (max(kd21)) bánh 21 phụ thuộc vào vận tốc và các loại đường Nhận xét hệ số tải trọng cực đại của bánh xe 21: Tương ứng các loại đường A-B, C-D, D-E, E-F hệ số tải trọng tăng đến 1.5; 1.67; 1.79; 2.48 tại vận tốc 120 km/h. Cùng một loại đường xu hướng của hệ số max(kd21) có xu hướng tăng lên khi vận tốc tăng. Bảng 3.4 Tổng hợp giá trị cực đại của tải trọng động bánh 21 (max(Fz21(N))) phụ thuộc các loại đường biểu diễn theo vận tốc 12 Căn cứ bảng 3.4, ta thấy giá trị tải trọng động lớn nhất khi xe chạy với vận tốc 120km/h tương ứng loại đường xấu nhất (D-E, Fz21,max= 77,470N). Cùng 1 loại đường, giá trị này tăng khi vận tốc tăng (giống qui luật của kd21). ii) Hệ số áp lực đường w tương ứng với 4 loại đường Bảng 3.5 Giá trị cực đại của hệ số áp lực đường (max(w)) phụ thuộc vào vận tốc và các loại đường Giá trị này cũng có xu hướng tăng khi vận tốc tăng, cùng 1 loại đường. Đối với đường A-B và B-C độ dốc của 2 đường này ít hơn đường C-D và D-E, là hàm mũ 4 (công thức 3.7) nên giá trị này tăng nhảy bậc khi đường xấu. Tiêu chuẩn đánh giá hệ số này chưa có, thông thường người ta dùng để tham khảo, đối với ô tô người ta dùng để so sánh tác động xuống đường của xe này với xe khác (nó còn được gọi là hệ số thân thiện với đường). Bảng 3.5 là tổng hợp giá trị của hệ số max(w), đối với đường A-B giá trị này cao nhất là 1.55, tương ứng với vận tốc cao nhất 120km/h; các đường khác có xu hướng tăng. Các giá trị này mang tính chất tham khảo khi thiết đường. Từ các kết quả trên và kết quả ở phụ lục 2, ta đưa về các bảng tổng hợp sau để có thể đánh giá một cách tổng quát hơn. (bảng 3.6, 3.7, 3.8, 3.9) Nhận xét: Cùng một loại đường A-B, cùng mức vận tốc hệ số tải trọng động cực đại bánh 21 và 31 là lớn nhất, bánh 41 và 51 nhỏ hơn nhưng lớn hơn bánh 11. Tải trọng động cực đại (max(Fz)) của các bánh xe cũng có xu hướng tăng khi vận tốc tăng (đã nhận xét trong phần bánh xe 21); tải trọng động cực đại của bánh 41 và 51 là lớn nhất (vì đây là cầu chất tải); tải trọng động cực đại bánh 21 (max(Fz21)) và 31 (max(Fz31)) lớn hơn tải trọng động cực đại bánh 11 (max(Fz11)). 13 Bảng 3.6 Tổng hợp quan hệ giữa các tham số khảo sát với loại đường A-B Bảng 3.7 Tổng hợp quan hệ giữa các tham số khảo sát với loại đường B-C 14 Bảng 3.8 Tổng hợp quan hệ giữa các tham số khảo sát với loại đường C-D Bảng 3.9 Tổng hợp quan hệ giữa các tham số khảo sát với loại đường D-E 15 Căn cứ vào phương án khảo sát nêu ra bảng 3.2, các tiêu chuẩn về tốc độ tối đa cho phép xe lưu thông trên các loại đường và các bảng 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, ta có thể đề xuất ra bảng 3.10 các tham số tải trọng tham khảo cho thiết kế đường bộ. Bảng 3.10 Giá trị các tham số tải trọng đề xuất tham khảo thiết kế đường bộ Với bảng 3.10 này các giá trị hệ số tải trọng động cực đại (hay còn gọi là hệ số xung kích) được đưa ra với một ngưỡng khác với các tài liệu thiết kế đường hiện hành [4] (giá trị hiện hành được chọn là 1.2 cho các loại đường). Chương 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1 Mục tiêu thí nghiệm Trong nghiên cứu của luận án, chương 4 cần đạt 2 mục tiêu như sau: - Kiểm chứng mô hình lý thuyết được thiết lập ở chương 2; - Xác định tải trọng động bằng thực nghiệm. 4.2 Đối tượng thí nghiệm Thực nghiệm được thực hiện trên đoàn xe sơ-mi rơmoóc. Đoàn xe có 05 cầu, xe đầu kéo Huyndai HD 700 có 03 cầu, sơ-mi rơmoóc Tân Thanh KCT - Model: 742-S-01 CERTIFICATE, có 02 cầu. 4.3 Sơ đồ thí nghiệm Hình 4.2 Vị trí lắp đặt cảm biến đo 16 Hình 4.3a Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo và các cảm biến tương ứng Sơ vị trí cảm biến như hình 4.2: các cảm biến lắp tại bánh xe cầu trước, ký hiệu theo các số La Mã I, II, III, IV,V: I: Cảm biến đo gia tốc theo phương z của khối lượng được treo. II: Cảm biến đo khoảng cách từ thân xe xuống cầu xe. III: Cảm biến đo gia tốc theo phương z của khối lượng không được treo. IV: Cảm đo khoảng cách từ cầu xe xuống mặt đường. V: Cảm biến đo vận tốc (Encoder) gốc của bánh xe. Hình 4.3b Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo và các cảm biến tương ứng 17 4.4 Thiết bị thí nghiệm Hình 4.6 Cảm biến đo vận tốc góc encoder Hình 4.5 Cảm biến siêu âm US-015 Hình 4.4 Hình dạng và sơ đồ chân của cảm biến MMA7361L Hình 4.8 Hộp xử lý tín hiệu & kết nối máy tính NI USB-6210 4.5 Quy trình thí nghiệm Trong luận án, so sánh các thông số sau: (i) Gia tốc khối lượng được treo (ii) Gia tốc khối lượng không được treo (iii) Chuyển vị tươ
Luận văn liên quan