Sua-bai-moi.docx

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHÓ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

TIỂU LUẬN MÔN: ỨNG DỤNG MÁY TÍNH TRONG TÍNH TOÁN Ô TÔ ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VA CHẠM GIỮA HAI XE TẢI GVHD : TS. NGUYỄN THÀNH TÂM LỚP

: DHOT11E

KHÓA : 2015-2019

TP. Hồ Chí Minh - Tháng 11 Năm 2018

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHÓ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VA CHẠM GIỮA HAI XE TẢI SINH VIÊN THỰC HIỆN

1. Trương Nguyên Sơn

15092301

0933455362

2. Đinh Quang Hưng

15089241

01647708347

3. Trương Minh Tiến

15091651

0907904798

4. Nguyễn Văn Minh Vương

15089211

0988804491

5. Lã Hữu Ánh

15101451

01687114082

6. Nguyễn Quang Duy

15092751

01642791192

7. Lý Xuân Trường

15078101

01643967321

8. Trần Minh Đăng Khoa

15077911

01215844500

9. Lê Công Đức

15069421

01695866391

10.Nguyễn Châu Toàn

14084371

0932523796

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... Điểm đề nghị:...............................................................................................................................

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN: ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

Điểm đề nghị: .............................................................................................................................. Ngày Khoa Công nghệ Động lực

15

tháng 11

năm 2018 Giáo viên hướng dẫn

LỜI MỞ ĐẦU Có thể nói sự ra đời của ô tô như là một sự kết tinh tất yếu trong thời kỳ nở rộ của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đầu tiên của nhân loại. Kể từ khi ra đời nó đã dành được rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới, họ đã tính toán và nghiên cứu không ngừng cải tiến để chiếc xe gọn nhẹ, thẩm mỹ, đạt hiệu suất cao hơn. Bên cạnh đó người ta cũng dành nhiều sự quan tâm đến tính an toàn, tính bền của kết cấu khung xương xe đảm bảo khả năng chịu tải, khi xảy ra va chạm, đặc biệt là quá trình va chạm diễn ra khi xảy ra tai nạn. Đối với ô tô tải do việc bố trí kết cấu thân phức tạp, trọng tâm phân bố cao và tính cân bằng thấp khi di chuyển trên mặt đường nghiêng, gồ ghề. Do đó, việc tính toán, nghiên cứu để đưa ra phương án tối ưu nhằm đảm bảo tính bền vững cho khung xương kết hợp với sự an toàn cho tài xế và hàng hóa bên trong là rất cần thiết. Hiện nay trên thế giới và trong nước đã và đang tồn tại nhiều công trình thí nghiệm, công trình nghiên cứu về tính an toàn kết cấu thân ô tô tải khi xảy ra va chạm theo nhiều tiêu chuẩn. Tuy nhiên các hãng sản xuất xe: Tracomeco, Samco, Daewoo… ngày càng cho ra nhiều loại xe khác nhau, mỗi loại xe tương ứng với một kết cấu khung xương. Tuy lượng kiến thức còn hạn hẹp và việc sử dụng phần mềm nghiên cứu còn chưa thành thạo nhưng chúng em vẫn quyết định chọn đề tài “nghiên cứu mô phỏng va chạm giữa hai xe tải”. Chúng em đã cố gắng hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình và rất mong muốn được đóng góp công trình nghiên cứu của mình cho nhà trường cũng như ngành công nghiệp ô tô trong nước mặc dù nội dung nghiên cứu còn nhiều thiếu xót.

i

LỜI CẢM ƠN Lời nói đầu tiên, chúng em xin cảm ơn toàn thể các thầy cô trong trường Đại Học Công Nghiệp TP. Hồ Chí Minh nói chung và các thầy cô trong Khoa Động Lực nói riêng đã giảng dạy và truyền đạt cho chúng em những kiến thức cơ bản, cần thiết trong suốt thời gian học tập tại trường. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thành Tâm người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài “nghiên cứu mô phỏng va chạm Giữa hai xe tải” Mặc dù đã rất cố gắng tận` tâm để hoàn thành tiểu luận của mình một cách hoàn chỉnh nhất. Song do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế cũng như bản thân chúng em còn nhiều hạn chế về mặt kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh được những thiếu sót chưa thấy được. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng như các bạn để luận văn này được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Tp.HCM, ngày15 tháng 11 năm 2018 Nhóm Sinh Viên Thực Hiện

ii

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU...................................................................................................... 1 1.1.Đặt vấn đề ............................................................................................................................. 1 1.2.Phạm vi nghiên cứu của đề tài .............................................................................................. 1 1.3.Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài ........................................................................................... 2 1.3.1.Mục tiêu của đề tài ............................................................................................................. 2 1.3.2.Nhiệm vụ của đề tài ........................................................................................................... 2 1.4.Các bước thực hiện đề tài ..................................................................................................... 3 1.5.Giá trị thực tiễn của đề tài ..................................................................................................... 3 1.6.Giới thiệu về các phần mềm ................................................................................................. 3 1.6.3.Các panel lệnh trong HyperMesh ...................................................................................... 5 1.6.4.Các chế độ hiển thị............................................................................................................. 5 1.6.5.Sắp xếp dữ liệu trong HyperMesh ..................................................................................... 8 CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH THỰC HIỆN ............................................................................. 10 2.1.Khởi động HyperMesh ....................................................................................................... 10 2.2.Vẽ mô hinh xe bằng phần mềm hyper mesh ....................................................................... 10 2.3.Tạo surfaces từ các điểm đã tạo. ......................................................................................... 11 2.4.Tạo lưới cho mô hình xe ..................................................................................................... 11 2.5.Tạo Propety và điền thông số kỹ thuật ............................................................................... 13 2.6.Tạo vật liệu và điền thông số kỹ thuật ................................................................................ 14 2.7.Tạo liên kết giữa mô hình và vật liệu ................................................................................. 16 2.8.Tạo liên kết giữa đầu xe và thùng xe của 2 mô hình xe ..................................................... 17 2.9.Tạo và điền thông số biểu đồ .............................................................................................. 18 2.10.Tạo biểu đồ trên phần mềm Hyper Mesh ......................................................................... 21 2.11.Tạo ngàm cho mặt đường ................................................................................................. 22 2.12.Tạo vận tốc và ghi thông số .............................................................................................. 22 2.13.Tạo gia tốc trọng trường cho mô hình xe ........................................................................ 23 2.14.Tạo group cho nhóm mô hình xe ...................................................................................... 24 2.15.Tạo điểm khảo sát độ bền của xe ...................................................................................... 25

iii

2.16.Điền thông số Card cho mô hình ...................................................................................... 25 2.17.Mở phần mềm LsDyana...................................................................................................... 3 2.18.Chạy text lỗi trên phần mềm Lsdyana ................................................................................ 4 2.19.Mở phần mềm Hyper View ................................................................................................ 5 2.20.Cho mô hình chạy và khảo sát sự va chạm ......................................................................... 5 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ KHẢO SÁT. ............................................................ 6 3.1.Phân tích biểu đồ gia tốc của điểm khảo sát: ........................................................................ 6 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ......................... 8 4.1.Kết luận ................................................................................................................................. 8 4.2.Hướng nghiên cứu phát triển và kiến nghị ........................................................................... 8 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 9

iv

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Chọn môi trường làm việc ........................................................................................... 4 Hình 1.2 Màn hình giao diện Hyper mesh .................................................................................. 4 Hình 1.3 Một vài chức năng cơ bản ............................................................................................ 4 Hình 1.4 Panel cơ bản ................................................................................................................. 5 Hình 1.5 : Panel chứa các panel con ........................................................................................... 5 Hình 1.6 Panel chứa các panel con và các cột tùy chọn ............................................................. 5 Hình 1.7: Các chức năng điều chỉnh hiển thị mô hình ............................................................... 7 Hình 1.9 Tạo Collectors từ thanh Menu sổ xuống ...................................................................... 9 Hình 1.10 Tạo vật liệu và thuộc tính từ Menu sổ xuống ............................................................ 9 Hình 1.11 Tạo Collectors từ các biểu tượng trên thanh công cụ ................................................ 9 Hình 2.1 Tạo component cho các chi tiết ................................................................................. 10 Hình 2.2 Tạo surfaces các chi tiết ............................................................................................. 11 Hình 2.3 Tạo lưới cho mô hình xe và đường ............................................................................ 12 Hình 2.4 Tạo thuộc tính cho xe................................................................................................. 13 Hình 2.5 Thông số Properties đầu xe + thân xe ........................................................................ 13 Hình 2.6 Thông số Properties Đường ....................................................................................... 14 Hình 2.7 Tạo vật liệu cho các chi tiết ....................................................................................... 14 Hình 2.8 Thông số Material Đầu + Thân xe ............................................................................. 15 Hình 2.9 Thông số Material Đường ......................................................................................... 15 Hình 2.10 Update Component cho đầu xe ................................................................................ 16 Hình 2.11 Update Component cho Thân xe ............................................................................. 17 Hình 2.12 Update Component cho Đường ............................................................................... 17 Hình 2.13 Vị trí của lệnh hàn các vật liệu ................................................................................ 18 Hình 2.14 Xe sau khi đã được hàn ............................................................................................ 18 Hình 2.15 Điền thông số gia tốc ............................................................................................... 19 Hình 2.16 Điền thông số vận tốc .............................................................................................. 20 Hình 2.17 Tạo biểu đồ trong HyperMesh ................................................................................. 21 Hình 2.18 Gắn gia tốc và lực vào biểu đồ ................................................................................ 21

v

Hình 2.19 Tạo ngàm cho mặt đường ........................................................................................ 22 Hình 2.20 Gắn vận tốc cho mô hình ......................................................................................... 22 Hình 2.21 Tạo và điền thông số vận tốc xe 1 ........................................................................... 23 Hình 2.22 Gắn gia tốc cho mô hình .......................................................................................... 23 Hình 2.23 Nhập thông số cho tải trọng của xe.......................................................................... 24 Hình 2.24 Tạo group giữa các vật thể tiếp xúc ......................................................................... 24 Hình 2.25 Nhập thông số cho từng group Xe1 + Xe2, Xe1 + Đường, Xe2 + Đường .............. 25 Hình 2.26 Tạo điểm khảo sát cho vật cần xét ........................................................................... 25 Hình 2.27 Thông số keyword ................................................................................................... 26 Hình 2.28 Thông số Database_Option ...................................................................................... 26 Hình 2.29 Thông số Database_Binary_D3Plot......................................................................... 26 Hình 2.30 Thông số Control_Timestep ...................................................................................... 2 Hình 2.31 Thông số Control_Termination ................................................................................. 2 Hình 2.32 Thông số Control_Energy.......................................................................................... 2 Hình 2.33 Thông số Control_Hourglass ..................................................................................... 3 Hình 2.34 Giao diện của LsDyanan ............................................................................................ 3 Hình 2.35 Bảng Start Input and Output ...................................................................................... 3 Hình 2.36 Kết quả khi chạy LsDyanan ....................................................................................... 4 Hình 2.37 Giao diện Hyper view ................................................................................................ 5 Hình 2.38 Khỏi động mô hình chạy và khảo sát sự va chạm ..................................................... 5 Hình 3.1 biểu đồ gia tốc của điểm khảo sát ................................................................................ 6 Hình 3.2 biểu đồ vận tốc điểm khảo sát ...................................................................................... 7

vi

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, với sự phát triển của xã hội, con người giữ vai trò rất quan trọng với nhu cầu ngày càng cao trong cuộc sống. Nhiều ngành, lĩnh vực được phát triển, nâng cao không ngừng nhờ sự đóng góp to lớn của nền khoa học kỹ thuật. Đất nước ta ngày nay, khi đang hội nhập vào nền kinh tế của thế giới thì việc tiếp thu các phát minh khoa học kỹ thuật mới là việc tất yếu để phát triển nền kinh tế. Đối với sinh viên, là những người tương lai xây dựng nền kinh tế của đất nước, thì phải được trang bị đầy đủ kiến thức cơ bản về chuyên môn, và phải được tiếp cận các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong quá trình học tập. Thì sau khi ra trường mới có thể góp phần xây dựng nên kinh tế công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước. Ô tô là một phương tiện được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành, nhiều lĩnh vực nhằm phục vụ cho nhu cầu của con người. Do đó, ngành công nghệ kỹ thuật ô tô ngày càng được đầu tư và phát triển, không ngừng nâng cao chất lượng, cải tiến mẫu mã, .... Cùng với sự phát triển của kinh tế, nhất là các nước phát triển thì ô tô đã được con người sử dụng rất nhiều dẫn đến hậu quả là ô nhiễm môi trường, ùn tắc giao thông. Do đó, cần hạn chế sử dụng ô tô riêng, sử dụng phương tiện giao thông công cộng. Để con người sử dụng hiệu quả xe công cộng đòi hỏi xe phải đảm bảo tiêu chuẩn, yêu cầu kỹ thuật khi chở nhiều người khi lưu thông trên đường, đảm bảo an toàn cho tài xế. Một chiếc xe tải được thiết kế kết cấu khung xương bền, an toàn, hạn chế ảnh hưởng khi có tai nạn là yếu tố cần thiết của nhà sản xuất. Trong toàn bộ khung xương xe tải, phần kết cấu đầu xe đóng vai trò rất quan trọng, vì khi xe xảy ra va chạm trực diện toàn bộ lực va chạm sẽ tác dụng lên kết cấu đầu xe và vật cản tạo ra tai nạn, khung xương đầu xe bị biến dạng nghiêm trọng, gây chấn thương cho tài xế trên xe. Để đảm bảo tính an toàn kết cấu đầu xe tải, nhà sản xuất phải tính toán thiết kế sao cho hạn chế thiệt hại khi tai nạn xảy ra.

1

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

1.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài Đề tài nghiên cứu mô phỏng tính an toàn kết cấu đầu ô tô tải khi xảy ra va chạm trực diện nhằm nghiên cứu và phân tích từ mô hình tổng thể xe tải bằng phần mềm phân tích. Thông qua ứng dụng phần mềm HyperWorks, LS - Dyna tiến hành xây dựng mô hình và mô phỏng phân tích tính an toàn kết cấu đầu ô tô tải khi xảy ra va chạm trực diện. Thực hiện mô phỏng và phân tích tính an toàn theo tiêu chuẩn Châu Âu; thiết lập các điều kiện biên, xây dựng hoàn chỉnh mô hình thông qua tra cứu số liệu về đặc tính, vật liệu kết cấu đầu xe từ các tài liệu liên quan đã được công bố trên các tạp chí. 1.3 Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 1.3.1 Mục tiêu của đề tài Ứng dụng kỹ thuật CAE xây dựng mô hình phân tích phần tử hữu hạn xe ô tô tải . Dùng phần mềm LS – DYNA tính toán, mô phỏng tính an toàn kết cấu đầu ô tô tải khi xảy ra va chạm trực diện. Dựa theo tiêu chuẩn châu âu để đánh giá kết quả mô phỏng, cải tiến an toàn. 1.3.2

Nhiệm vụ của đề tài

Áp dụng tiêu chuẩn Châu Âu về va chạm trực diện để mô phỏng mô hình xe tải. Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn của khung xe hoàn chỉnh. Thiết lập các điều kiện biên như vận tốc, lực, trọng lượng, vật liệu, … như một khung xe thực tế bên ngoài. Mô phỏng kết cấu đầu xe khi xảy ra va chạm trực diện với vật cản chiếm 40%, 100% của phía trước đầu xe tải. Tiến hành đi sâu vào phân tích kết cấu khung đầu ô tô tải sau khi va chạm trực diện với vật cản từ kết quả trong phần mềm mô phỏng. Đưa ra hướng giải quyết cho các chi tiết khung xương bị tác động, biến dạng sau khi va chạm trong kết cấu khung xương đầu xe bằng biện pháp: tăng tiết diện thanh khung xương, tạo gân để gia cố, thay đổi vật liệu, thêm chi tiết và hàn vào khung xương, … ngoài ra cũng cần bố trí thêm các phần tử hấp thu năng lượng khi va chạm nhằm bảo vệ người lái giảm tổn thất về thiệt hại khi xảy ra va chạm.

2

Tiểu luận ứng dụng máy tính 1.4

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Các bước thực hiện đề tài

Thu thập, đọc tài liệu liên quan đến đề tài: Tài liệu học phần mềm HyperWorks, LS - Dyna; Tiêu chuẩn Châu Âu về xe tải khi va chạm trực diện; Các bài báo, khóa luận, tạp trí, … trên Internet. Thường xuyên liên lạc với giảng viên hướng dẫn để được hướng dẫn và duyệt đề cương, nội dung làm đề tài. Thực hiện theo đề cương của đề tài, áp dụng phần mềm HyperWorks, LS-Dyna. Sử dụng phần mềm HyperMesh để xây dụng mô hình phần tử hữu hạn của khung xe; Thiết lập đặc tính, điều kiện biên (vận tốc, khối lượng, lực tác dụng, thời gian, …) trên mô hình như một chiếc xe tải thực tế. Mô phỏng, đánh giá, đưa ra giải pháp tối ưu cho kết cấu đầu xe sau khi thực hiện va chạm. Đưa ra ý kiến đóng góp, cải tiến về mức độ an toàn của xe tải. 1.5

Giá trị thực tiễn của đề tài

Áp dụng thế mạnh của phần mềm để xây dựng, mô phỏng được quá trình va chạm trực diện từ mô hình của xe ô tô tải mà vẫn đảm bảo độ an toàn, bền vững của kết cấu khung xương một cách nhanh chóng, tối ưu trong thiết kế. Từ kết quả mô phỏng ta đưa ra hướng giải quyết cho tính an toàn của đầu ô tô tải mà không phải đưa sản phẩm thật để thử nghiệm, tiết kiệm thời gian và giảm chi phí sản xuất cho nhà chế tạo. Mở ra một hướng nghiên cứu, thiết kế mới với nhiều mô hình đa dạng, đưa ngành khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng trong khi nhiều phần mềm thiết kế được tạo ra với thế mạnh khác nhau ứng dụng cho các lĩnh vực.

1.6

Giới thiệu về các phần mềm

1.6.1 Phần mềm hypermesh Chức năng chính: Chia lưới cấu trúc không gian của chi tiết, tạo nền tảng cho việc phân tích tính toán về sau. Khởi động HyperMesh: Từ Start Menu, chọn All Programs >> Altair HyperWorks> > HyperMesh. Hoặc có thể tạo biểu tượng HyperMesh trên màn hình Desktop rồi nhấp kép chuột lên biểu tượng trên màn hình. Phần mềm mở ra với hộp thoại cho phép lựa chọn môi trường làm việc của người dùng, nhấn OK để hoàn tất[5].

3

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 1.1 Chọn môi trường làm việc

Hình 1.2 Màn hình giao diện Hyper mesh 1.6.2 Mở và lưu các tập tin Những công việc như: tạo 1 file mới, mở 1 file cũ, lưu file, xuất file, nhập file, chọn môi trường làm việc User profile… được thực hiện như hình 1.3

Hình 1.3 Một vài chức năng cơ bản 4

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

1.6.3 Các panel lệnh trong HyperMesh Hầu hết các chức năng làm việc trong HyperMesh được tập trung tại các panel. Vùng panel[5] nằm trong 7 trang menu, và trên mỗi trang là những panel cho phép sử dụng tất cả các chức năng của HyperMesh. Hầu hết tất cả các thông tin liên quan đến việc chia lưới đối tượng đều được đưa vào tại vùng panel  Panel cơ bản

Hình 1.4 Panel cơ bản  Panel chứa các panel con bên trong

Hình 1.5 : Panel chứa các panel con  Panel chứa các panel con và có thêm các cột tùy chọn khác

Hình 1.6 Panel chứa các panel con và các cột tùy chọn 1.6.4 Các chế độ hiển thị Thanh công cụ Standard Views và View Controls

5

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Chức năng phím nhấn chuột Phím trái chuột  +Ctrl và di chuyển chuột để xoay chi tiết  +Ctrl và click chuột trên mô hình để thay đổi tâm xoay  +Ctrl và click chuột trên màng hình đồ họa, ngoài mô hình để thay đổi tâm xoay trùng với tâm màn hình đồ họa Phím giữa chuột (con lăn)  +Ctrl và xoay để Zoom  +Ctrl và click để zoom mô hình đầy màn hình Phím phải chuột 

+Ctrl và di chuyển chuột để di chuyển màn hình đồ họa

6

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Các chế độ hiển thị mô hình  Element (Phần tử)  Geometry (Mô hình hình học) Thanh công cụ Mask: Được dùng để làm hiện lên hay làm ẩn đi các đối tượng được chọn MASK – ẩn các đối tượng được chọn REVERSE – đảo chiều hiển thị giữa các đối tượng ẩn và hiện UNMASK ADJACENT – Làm hiện lên các đối tượng nằm kế cận UNMASK ALL – hiện lên tất cả các đối tượng đang ẩn MASK NOT SHOWN – ẩn các đối tượng nằm ngoài vùng quan sát SPHERICAL CLIPPING – chỉ thưc hiện trong vùng được chọn FIND – tìm kiếm các đối tượng DISPLAY NUMBER – hiển thị số thứ tự của phần tử DISPLAY ELEMENT HANDLES – hiển thị phần tử DISPLAY LOAD HANDLES – hiển thị kí hiệu điều khiện biên DISPLAY FIXED POINTS – hiển thị các điểm cố định Model Browse Là công cụ dùng để điều khiển các chế độ hiển thị của mô hình

Hình 1.7: Các chức năng điều chỉnh hiển thị mô hình

7

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

 Hiển thị mô hình (Geometry

) hay phần tử (Element

)

 Thay đổi màu sắc (click chuột phải)

 Thay đổi chế độ hiển thị của mô hình (click chuột phải) 1.6.5 Sắp xếp dữ liệu trong HyperMesh HyperMesh[5], các dữ liệu khác nhau (như mô hình, vật liệu, các tải trọng,…) sẽ được đặt trong các nhóm khác nhau để tạo ra sự đơn giản trong việc quản lí các dữ liệu. Trong phần mềm HyperMesh, các nhóm khác nhau được gọi là các Collectors. HyperMesh có 10 loại collectors khác nhau:  Component – chứa đựng mô hình và các phần tử  Multibody – Ellipsoids, Mbjoints, Mbplanes và các cảm biến  Assembly – chứa 1 hay nhiều mô hình hay nhiều mô hình lắp ráp  Load – chứa các điều kiện về tải trọng và rằng buộc  Property – xác định các thuộc tính được gán cho mô hình hay phần tử  Material – xác định vật liệu của Property Collectors  System – chứa các hệ thống được thiết lập bởi người sử dụng  Vector – chứa các vectơ  Beam Section – tiết diện cắt ngang của dầm Một số phương pháp để tạo Collectors[5]:  Từ vùng trống chứa các Collectors: Nhấn phải chuột ở vùng trống của Model Browser > Create > chọn Colectors để tạo.

Hình 1.8 Tạo một Collectors

8

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Ngoài ra, còn có thể chỉnh sửa, đổi tên, thay đổi số ID, màu sắc hoặc có thể xóa bỏ các Collectors đã được tạo  Từ Menu sổ xuống:

Hình 1.9 Tạo Collectors từ thanh Menu sổ xuống Từ Pull Down Menus >> Collectors >> Create >> chọn Collectors Material và Property Collectors được tạo bằng cách sử dụng Material và Property Pull Down

Hình 1.10 Tạo vật liệu và thuộc tính từ Menu sổ xuống  Các biểu tượng trên thanh công cụ: Cũng có thể tạo các Collectors bằng cách sử dụng các icon trên thanh công cụ Collectors

Hình 1.11 Tạo Collectors từ các biểu tượng trên thanh công cụ

9

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH THỰC HIỆN 2.1 Khởi động HyperMesh Sau khi cài đặt xong phần mềm HyperWorks, để khởi động chương trình HyperMesh bằng cách: Nhấn chuột lên Start > All programs > Altair HyperWorks 9.0 > HyperMesh 2.2 Vẽ mô hinh xe bằng phần mềm hyper mesh

Hình 2.12 Tạo component cho các chi tiết

-Tạo điểm  Chọn Geom  nodes  Điền tọa độ x,y,z  create node -Tiếp theo tạo các điểm node còn lại của 2 xe mô phỏng. -Và các điểm node của đường.

10

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

2.3 Tạo surfaces từ các điểm đã tạo.

Hình 2.13 Tạo surfaces các chi tiết -Tạo mặt surfaces cho đầu xe  Tạo mặt cho “dauxe1”: Chuột phải vào bảng bên trái chọn create  chọn componet  điền tên “dauxe1”  create  Tiếp theo chuột phải vào componet  chọn card edit  chọn các điểm của đầu xe và tạo surface từ goem. -Tạo mặt surfaces cho “dauxe2”, “thanxe1”, “thanxe2” và “duong” tương tự như cách tạo mặt cho “dauxe1”

11

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

2.4 Tạo lưới cho mô hình xe

Hình 2.314 Tạo lưới cho mô hình xe và đường Chọn mesh trên thanh công cụ: chọn create  2D AutoMesh hoặc nhấn phím tắt “F12” tạo nhanh. Nhấn Shift + chuột trái chọn tất cả các mặt đã tạo  chọn kích thước ô của lưới “element size” = 50  mesh  tạo xong chọn return.

12

Tiểu luận ứng dụng máy tính 2.5

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Tạo Propety và điền thông số kỹ thuật

Hình 2.15 Tạo thuộc tính cho xe Ở thanh công cụ phía dưới màn hình làm việc ta tìm chọn biểu tượng

có tên

“Property”. Hoặc ở thanh công cụ phía trên có ô ghi chữ “Property” Ta tích vào và ta chọn vào mục “create” để tạo mới. Ta lần lượt tạo với các tên “dauxe1”, “dauxe2”, “thanxe1”, “thanxe2”, và “duong” Phần “Type” = “SURFACE”. Tiếp đến “card image” = “SectShll” Phần “thickness” ta chọn cho phần đầu xe và thân xe là 0.1 còn phần “duong” ta chọn là 10

Hình 2.16 Thông số Properties đầu xe + thân xe

13

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 2.17 Thông số Properties Đường Tiếp đến ở màn hình làm việc phía bên tay trái. Ta nhấn chuột phải vào các “property” vừa tạo chọn mục “card edit” và hiệu chỉnh các thông số cho các property đó.Ta tích lần lượt vào ELFORM, SHRF, NIP, QR*ELFORM = 0 *SHRF = 1 *NIP = 2 *QR = 0 2.6 Tạo vật liệu và điền thông số kỹ thuật

Hình 2.718 Tạo vật liệu cho các chi tiết Ở thanh công cụ phía dưới màn hình ta tìm “Materials” hoặc ở thanh công cụ phía trên có ô ghi vào và chọn vào mục “create” tạo mới.

14

biểu

tượng

có

tên

chữ “Materials”Ta tích

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Ở “mat name” ta tạo lần lượt các tên “dauxe1”, “dauxe2”, “thanxe1”, “thanxe2”, và “duong”. Đến mục “type” ta chọn “ELASTIC – PLASTIC” cho đầu và thân xe. Với “card image” ta chọn “MATL 24” Và chọn “OTHER”cho “duong”. Với “MATL 20”

Hình 2.19 Thông số Material Đầu + Thân xe Ở màn hình hình làm việc phía tay trái ta nhấn chuột phải lần lượt vào các materials đầu xe và thân xe vừa tạo chọn mục “card edit” và hiệu chỉnh các thông số cho chúng. Với Rho = 7.6e-6, E = 210, Nu = 0.3, SIGY = 0.25, C = 40, P = 5. Như hình 2.8

Hình 2.20 Thông số Material Đường Và kế tiếp là hiệu chỉnh các thông số materials cho đường. Với Rho = 7.6e-6, E = 200, NU = 0.2 Như hình 2.9

15

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

2.7 Tạo liên kết giữa mô hình và vật liệu

Hình 2.21 Update Component cho đầu xe Tiếp đến ta liên kết phần “property” và “materials” vừa tạo theo từng đối tượng lại với nhau.Ở thanh công cụ làm việc phái dưới màn hình. Ta dò tìm biểu tượng có tên là “Component” Tích chọn “update”. Tiếp đến tích vào ô “comp” và chọn 1 đối tượng “dauxe1” Ở phần “Card image” tích vào chọn “Part” Mục “materials” chọn theo đúng tên “dauxe1” Và “Property” chọn tên “dauxe1” Khi chọn hết các phần trên ta nhấn “update” Lần lượt đến các đối tượng khác cho đúng tên các đối tượng với nhau. Để kiểm tra phần liên kết ta chọn mục

“Component” ở mục “update” và click

vào đối tượng mô phỏng để xem kết quả liên kết.

16

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 2.22 Update Component cho Thân xe

Hình 2.23 Update Component cho Đường

17

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

2.8 Tạo liên kết giữa đầu xe và thùng xe của 2 mô hình xe

Hình 2.24 Vị trí của lệnh hàn các vật liệu Vào 1D -> Rigids-> Chon lần lượt 2 điểm cần hàn.

Hình 2.25 Xe sau khi đã được hàn Ta chọn 2 điểm giữa đầu xe và thân xe để liên kết lại với nhạu. Làm lần lượt từng điểm xung quanh các điểm tiếp xúc đầu và thân xe. Sao cho toàn bộ các điểm tiếp xúc giữa đầu và thân xe được nối với nhau hoàn toàn.

18

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

2.9 Tạo và điền thông số biểu đồ

Hình 2.26 Điền thông số gia tốc Ở thanh công cụ làm việc phía trên ở mục “XYPlot” Ta chọn mục cuối cùng “Curve Editor” Màn hình hiện lên bảng Curve Editor ta chọn “New” và đặt tên “gia tốc” kế tiếp ta nhấn “proceed” Nhấn vào mục “gia tốc” vừa tạo và điền thông số với X1 = 0, X2 = 1000, Y1 = Y2 = 0.098 Sao đó nhấn “update”

19

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 2.27 Điền thông số vận tốc Ở thanh công cụ làm việc phía trên ở mục “XYPlot” Ta chọn mục cuối cùng “Curve Editor” Màn hình hiện lên bảng Curve Editor ta chọn “New” và đặt tên “vận tốc” kế tiếp ta nhấn “proceed” Nhấn vào mục “gia tốc” vừa tạo và điền thông số với X1 = 0, X2 = 1, Y1 = Y2 = 30 Sao đó nhấn “update”

20

Tiểu luận ứng dụng máy tính 2.10

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Tạo biểu đồ trên phần mềm Hyper Mesh

XYPlots -> Create -> Plots

Hình 2.28 Tạo biểu đồ trong HyperMesh

Hình 2.29 Gắn gia tốc và lực vào biểu đồ Chọn Create plot -> Select curse -> Chọn Curve vantoc + gia toc

21

Tiểu luận ứng dụng máy tính 2.11

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Tạo ngàm cho mặt đường

Hình 2.30 Tạo ngàm cho mặt đường Ở thanh công cụ phía dưới ta chọn mục “Analysis” tìm mục “constraints” Ở mục “nodes” click vào và chọn “by collector” Sau đó chọn mục “đường” và chọn size cho ngàm = 30 Cuối cùng nhấn “create ở phía phải để tạo ngàm cố định cho mặt đường. 2.12

Tạo vận tốc và ghi thông số

Hình 2.31 Gắn vận tốc cho mô hình Ở thanh công cụ phía trên mục “Tools” chọn mục cuối cùng “create card”

22

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Tiếp đến tìm đến mục “Initial” chọn mục“INITIAL_VELOCITY_GENERATION” và tạo lần lượt “vận tốc 1” và “vận tốc 2” Chuột phải vào mục vừa tạo “card edit” và hiệu chỉnh.Ở mục Option, mục STYP chọn Part ID Ở mục PID chọn “dauxe1” khi edit “vantoc1” với VX = 50.

Hình 2.32 Tạo và điền thông số vận tốc xe 1 Ở mục PID chọn “dauxe2” khi edit “vantoc2” với VX = -50. 2.13

Tạo gia tốc trọng trường cho mô hình xe

Hình 2.33 Gắn gia tốc cho mô hình Trên thanh

công cụ chọn “Tools” chọn mục “Create cards”. Tìm đến mục

“LOAD” và chọn dòng “LOAD_BODY_Y” vì hướng thẳng đứng là phường Y và tạo đặt tên là “tải trọng”

23

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 2.34 Nhập thông số cho tải trọng của xe Chuột phải “card edit” và hiệu chỉnh. SF = 1. (SF có thể thay đổi được) 2.14

Tạo group cho nhóm mô hình xe

Hình 2.35 Tạo group giữa các vật thể tiếp xúc Ở mục “Analysis” chọn mục “interfaces” tích vào ô “create” với tên “txxevoixe”. Tiếp đó ta tích vào mục “add”. Ở mục “name” chọn phần group “txxevoixe”. Ở mục “elems” đầu tiền ta chọn phần “by collector” chọn “dauxe1” với “thanxe1”  add. Tiếp “elems” cuối chọn “dauxe2” với “thanxe2”  add và review xem kết quả. Ta lần lược tạo 2 group mới với tên “txxeduong” và “txxeduong2” Ở mục add: “txxeduong” phần “elems” đầu chọn “dauxe1” và “thanxe1”. “elems” sau chọn “duong” Ở mục add: “txxeduong2” phần “elems” đầu chọn “dauxe2” và “thanxe2”. “elems” sau chọn “duong”

24

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Tiếp đến nhấn chuột phải “card edit” các group vừa tạo và điền thông số ở các mục FS = 0.5 và FD = 0.5

Hình 2.36 Nhập thông số cho từng group Xe1 + Xe2, Xe1 + Đường, Xe2 + Đường

2.15 Tạo điểm khảo sát độ bền của xe

Hình 2.37 Tạo điểm khảo sát cho vật cần xét Ở mục “Analysis” chọn ô “output block” đặt tên là “khaosat” và chọn 1 điểm trên “dauxe2” để làm điểm xét khỏa sát. 2.16

Điền thông số Card cho mô hình

Ở mục “Analysis” chọn ô “control cards” và ta lần lượt tạo các card như bên dưới. Dùng “next” và “prev” di chuyển tới hoặc lùi để tìm kiếm thêm.

25

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 2.38 Thông số keyword

Hình 2.39 Thông số Database_Option Ở card Database_Option. GLSTAT = 1

MATSUM = 1

NODOUT = 1

RCFORC = 1

Hình 2.40 Thông số Database_Binary_D3Plot Ở “DATABASE_BINARY_D3PLOT” Mục DT = 2

26

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 2.41 Thông số Control_Timestep Chọn DTINT = 0.9 DT2MS = -1.85e-3

Hình 2.42 Thông số Control_Termination

Hình 2.43 Thông số Control_Energy

2

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 2.44 Thông số Control_Hourglass 2.17

Mở phần mềm LsDyana

Để khởi động chương trình phần mềm LS – DYNA: Start > LSDYNA manager, giao diện phần mềm LS – DYNA xuất hiện như hình

Hình 2.45 Giao diện của LsDyanan

Hình 2.46 Bảng Start Input and Output

3

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Nhấn vào biểu tượng mũi tên xanh hướng xuống.Để mở cửa sổ Strart input and Output Một bảng mới hiện ra. Ở phần Input File chọn Browse tìm file hypermesh có đuôi “.k” vừa hoàn thiện và chọn vào. Ở phần output Print File: chọn nơi lưu giữ sau khi file trên đã được chạy hoàn thành. Mục NCPU là mục tùy chọn số nhân để chạy file. Số nhân cao thì file sẽ được đọc nhanh và ngược lại. Sau đó click vào “RUN” chờ file được đọc xong rồi mở hyperview để hiển thị xem file hoạt động. 2.18

Chạy text lỗi trên phần mềm Lsdyana

Hình 2.47 Kết quả khi chạy LsDyanan

4

Tiểu luận ứng dụng máy tính 2.19

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Mở phần mềm Hyper View

Sau khi cài đặt xong phần mềm HyperWorks, để khởi động chương trình HyperView bằng cách: Nhấn chuột lên Start > All programs > Altair HyperWorks 9.0 > HyperView.

Hình 2.48 Giao diện Hyper view Click vào

“load model” và tìm nơi đã lưu giữ file “d3plot”. Sau đó nhấn

“apply” để hiển thị lên màn hình. 2.20

Cho mô hình chạy và khảo sát sự va chạm

Hình 2.49 Khỏi động mô hình chạy và khảo sát sự va chạm

5

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ KHẢO SÁT. 3.1

Phân tích biểu đồ gia tốc của điểm khảo sát:

Hình 3.50 biểu đồ gia tốc của điểm khảo sát Click chọn

tìm mục “HyperGraph”. Sau đó nhấn chuột phải vào màn hình

chọn “New” tiếp đến chọn “Plot from file” ở đó tìm “nodut” và open. Sau đó ở “Y Component” click chọn mục “X Acceleration” để xem biểu đồ gia tốc. 3.2

Phân tích biểu đồ vận tốc điểm khảo sát

6

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

Hình 3.51 biểu đồ vận tốc điểm khảo sát Chọn điểm khảo sát tại xe màu xanh dương đi ngược chiều dương nên ta sẽ thấy vận tốc âm trong suốt quá trình di chuyển. Ngay tại thời điểm va chạm, ta thấy vận tốc ngay lập tức bằng không. Ngay sau khi va chạm, ta có thể thấy vận tốc lệch nhẹ lên giá trị dương, là do sau khi va chạm, xe sẽ có xu hướng dội ngược lại

7

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 4.1

Kết luận

Qua quá trình nghiên cứu thu được kết quả như sau: Phần mềm HyperMesh và LS - DYNA có thể giúp những người sử dụng phần mềm và nhà sản xuất chế tạo ô tô nắm bắt nhanh chóng những phương pháp chế tạo và cải tiến trong sản xuất ô tô. Việc sử dụng phần mềm để tính toán mô phỏng sẽ làm giảm chi phí cho quá trình kiểm tra vì giảm được thời gian và số lần thử nghiệm mô hình ở ngoài thực tế. Gia tốc của ô tô khi chuyển động càng nhỏ thì mức độ ảnh hưởng xấu đến người lái ngồi trong xe càng ít. Vì vậy những thanh hấp thụ năng lượng va chạm được gắn vào trên xe ô tô là rất cần thiết khi xảy ra va chạm. 4.2

Hướng nghiên cứu phát triển và kiến nghị

Do hạn chế về mặt thời gian nên trong phần nghiên cứu của đề tài này chưa tìm hiểu kỹ về ứng dụng của các phần mềm, phần cải tiến đầu ô tô xe tải khi xảy ra va chạm trực diện, nghiên cứu này chưa được tối ưu hóa vì vậy chúng tôi đưa ra hướng nghiên cứu phát triển và kiến nghị như sau: Tiếp tục nghiên cứu mô phỏng, cải tiến đầu ô tô xe tải khi xảy ra va chạm trực diện tối ưu hơn. Nghiên cứu tìm hiểu và chế tạo ra vật liệu vừa bền, nhẹ để đảm tính an toàn cho tài xế ngồi trong xe cũng như khung xương xe tải chạy ở tốc độ cao khi va chạm ít gây thương vong về con người cũng như biến dạng của khung xương đồng thời tiết kiệm được nhiên liệu. Áp dụng những kết quả cải tiến đạt được trong quá trình mô phỏng vào thực tế để cải tiến làm tăng thêm tính an toàn cho tài xế ngồi trong xe và khung xương xe tải, góp phần làm giảm những thương vong đáng tiếc xảy ra khi va chạm ở tốc độ cao.

8

Tiểu luận ứng dụng máy tính

GVHD: Nguyễn Thành Tâm

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: Nghiên cứu mô phỏng kết cấu thân ô tô

khách khi xảy ra lật nghiêng theo tiêu chuẩn Châu Âu – Vũ Văn Đạt, Nguyễn Tiến Thịnh – 2014. 2.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: Nghiên cứu mô phỏng tính an toàn kết cấu

đầu ô tô khách ghế ngồi khi xảy ra va chạm trực diện – Nguyễn Văn Diệp, Ngô Đức Thiện – 2014.

9