Luận án Nghiên cứu đánh giá độ bền và độ bền mỏi của khung vỏ ô tô

Tính toán vỏ xe là một trong những vấn đề rất quan trọng trong ngành sản xuất và lắp ráp ô tô nói chung và ngành công nghiệp ô tô nói riêng. Từ năm 1990 trở lại đây, sản lượng xe lắp ráp tại Việt Nam của các liên doanh ô tô có vốn đầu tư nước ngoài đã tăng cao. Nhưng cho đến nay vỏ xe vẫn là một trong các tổng thành được nhập khẩu dạng CKD để lắp ráp. Khung vỏ ôtô là một tổng thành kết cấu lớn và phức tạp, yêu cầu cao về độ bền, độ cứng vững, đặc biệt là độ bền mỏi, ngoài ra còn phải đáp ứng rất nhiều yêu cầu về bố trí chung, tạo dáng khí động học và thẩm mỹ, giảm ồn rung Trên thế giới việc nghiên cứu tính toán lý thuyết cũng như tiến hành các thử nghiệm để thiết kế và hoàn thiện kết cấu vỏ xe đã được nhiều tác giả quan tâm. Các thử nghiệm đối với khung vỏ xe thường đòi hỏi chi phí rất lớn chỉ có thể tiến hành tại các nhà máy, các cơ sở nghiên cứu của các hãng sản xuất ô tô lớn trên thế giới. Do vậy, gần đây các tác giả thường tập trung vào việc tìm kiếm các phương pháp, công cụ thiết lập và mô hình hoá kết cấu vỏ xe để nghiên cứu đánh giá độ bền, độ bền mỏi, độ cứng của nó. Nền công nghiệp ô tô Việt Nam cho đến nay chưa hoàn chỉnh, việc thiết kế chế tạo ô tô chủ yếu là cải tiến các xe nhập ngoại nhằm đáp ứng các nhu cầu vận chuyển trong nước. Tuy nhiên, qua thực tiễn hoạt động của các liên doanh lắp ráp ô tô trong thời gian cho thấy chủng loại xe lắp ráp vẫn chỉ tập trung vào các loại xe đắt tiền, tỷ lệ nội địa hoá chưa cao, việc chuyển giao công nghệ chế tạo hầu như không có . Gần đây Công ty TOYOTA Việt Nam đã xây dựng dây chuyền dập vỏ xe, với các thiết bị dập mới, cho phép dập các thành bên của vỏ xe trong nỗ lực nội địa hoá một cụm tổng thành lớn của ôtô . Để đáp ứng nhu cầu về ôtô hiện tại và tương lai, hàng chục nhà máy cơ khí ô tô đã tập trung chủ yếu vào thiết lập các dây chuyền cơ bản như: dập, hàn, sơn, lắp ráp khung vỏ. Gần đây một số nhà máy ô tô trong nước đã cố gắng bắt đầu tự thiết kế chế tạo khung vỏ xe như các Nhà máy: ô tô 1/5, Ô tô 3/2, Công ty Cơ điện công trình, Cơ khí Đà nẵng . Nhà máy 151 Bộ Quốc phòng đã được đầu tư các máy dập tấm lớn từ 600 đến 1000 tấn có khả năng dập một số chi tiết lớn trên vỏ xe như tai xe con, cửa xe. Với tính cấp thiết nhằm đáp ứng các yêu cầu về phát triển nội lực, thực hiện Chương trình nội địa hoá của ngành công nghiệp ôtô, để có thể tự chế tạo khung vỏ xe, kết cấu chiếm tới 40% giá trị xe, cần phải tiến hành các nghiên cứu cơ bản, cho phép phân tích đánh giá kết cấu và độ bền của khung vỏ khi xe chuyển động trong điều kiện đường Việt Nam. Gần đây, vấn đề trên đã được một số các nhà khoa học của các cơ quan như Đại học Bách khoa Hà Nội , Học viện Kỹ thuật quân sự, Đại học Giao thông vận tải và một số Viện KHKT quan tâm, nghiên cứu. Với tính cấp thiết nêu trên , Đề tài '' Nghiên cứu đánh giá độ bền và bền mỏi của khung vỏ ôtô '' đã được chọn làm đề tài nghiên cứu. Đây là một đề tài có tính thời sự cao, rất có ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất của ngành công nghiệp ôtô và là một vấn đề rất mới mẻ ở Việt Nam. Mục đích chính của đề tài là: Giải quyết các bài toán về độ bền, bền mỏi của kết cấu chung, kết hợp với phân tích kết cấu, tính toán, đánh giá độ bền mỏi của khung vỏ ôtô chế tạo tại Việt Nam. Kết quả tính toán sẽ là những đóng góp thiết thực cho công nghiệp ô tô Việt Nam nói chung và chế tạo khung vỏ xe ở Việt Nam nói riêng. Với những hạn chế về chủ quan cũng như khách quan, đề tài chỉ tập chung chủ yếu nghiên cứu về những cơ sở lý thuyết cho việc đánh giá độ bền mỏi, đồng thời thực hiện tính toán, kiểm nghiệm cho một loại xe đang sử dụng tai Việt Nam Các tài liệu có liên quan đến việc mô phỏng và giải bài toán dao động với lực kích động là các hàm ngẫu nhiên từ mặt đờng được sử dụng trong luận án đều phản ánh những quan điểm mới trong nhiều lĩnh vực của cơ học ứng dụng, của lý thuyết hàm ngẫu nhiên, của phương pháp xử lý số liệu thực Nội dung luận án được bố cục gồm 3 phần chính sau: Chương 1: Tổng quan về khung vỏ xe và bài toán đánh giá độ bền mỏi. Chương 2: Cơ sở lý thuyết đánh giá độ bền mỏi Chương 3: Ví dụ tính và khảo sát