TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MÔ PHỎNG ĐỘNG LỰC HỌC TRÊN Ô TÔ BẰNG
CÁC PHẦN MỀM MÁY TÍNH
SVTH

: NGÔ VĂN HIỆN

MSSV

: 10105184

KHOÁ

: 2010

NGÀNH : CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
GVHD

: TS. LÊ THANH PHÚC

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 7 năm 2014

i


CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

ii


CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
*******

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên : ...................................................................MSSV : ..........................
Ngành : ...................................................................................................................................
Tên đề tài : .............................................................................................................................
..................................................................................................................................................
Họ và tên giáo viên hướng dẫn : .........................................................................................

NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện :
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
2. Ưu điểm : ..........................................................................................................................
..................................................................................................................................................
3. Khuyết điểm : ...................................................................................................................
..................................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không ?
..................................................................................................................................................
5. Đánh giá loại :
..................................................................................................................................................
6. Điểm : ................... (bằng chữ : .....................................................................................)
................................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ..... tháng ...... năm 20 .....

5. Đánh giá loại :
..................................................................................................................................................
6. Điểm : .................... (bằng chữ : .....................................................................................)
................................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ..... tháng ..... năm 20 .....
Giáo viên phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)

KHOA ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM
iv


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian làm bài luận văn giờ đã hoàn thành. Em xin chân thành cảm
ơn Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hcm đã tạo điều kiện tốt nhất cho em
học tập và báo cáo luận văn. Thư viện trường đã tạo điều kiện cho em mượn tài liệu
tham khảo để hoàn thành đề tài. Đặc biệt là thầy Lê Thanh Phúc đã tận tình giúp đỡ
cho em hoàn tất luận văn tốt nghiệp chuyên ngành cơ khí động lực với đề tài “ MÔ
PHỎNG ĐỘNG LỰC HỌC TRÊN Ô TÔ BẰNG CÁC PHẦN MỀM MÁY TÍNH ”
. Thầy đã dành cho em những hướng dẫn kịp thời, quan trọng và cần thiết nhất,
những ý kiến hay và những tài liệu quý giá trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô và các cán bộ trong khoa Cơ Khí
Động Lực của trường đã bảo ban chỉ dạy và cung cấp cho em những tư liệu và kiến
thức quý báu nhất để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp của mình.
Mặc dù rất cố gắng nhưng do thời gian nguyên cứu đề tài có hạn, nên trong báo
cáo chắc chắn rằng vẫn còn nhiều thiếu sót và hạn chế. Rất mong nhận được sự góp
ý và chỉ bảo của quý thầy cô.

KHOA ĐT CLC – ĐH SPKT TP. HCM


5. Xét tính ổn định của xe có phanh ABS và không có phanh ABS với những
điều kiện cho trước ................................................................................................. 37
6. Mô phỏng khi tốc độ xe khác nhau ....................................................................... 43
7. Hệ thống treo ........................................................................................................... 51
Chương IV: Kết luận và hướng phát triển ................................................................ 59

vi


1. Kết luận .................................................................................................................... 59
2. Hướng phát triển ..................................................................................................... 60
Tài liệu tham khảo ............................................................................................................ 61

KHOA ĐT CLC – ĐH SPKT TP. HCM
vii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Carsim

: Car Simulation.

Trucksim

: Truck Simulation.

Bikesim

: Bike Simulation.


Hình 3.6: Bảng điều khiển .......................................................................................... 10
Hình 3.7: Chạy điều khiển .......................................................................................... 11
Hình 3.8: Hình mô phỏng ........................................................................................... 11
Hình 3.9: Hình mô phỏng ........................................................................................... 12
Đồ thị 3.1: Tốc độ vòng tua máy ............................................................................... 12
Đồ thị 3.2: Moment xoắn tại bánh xe ........................................................................ 13
Đồ thị 3.3: Trạng thái tay số ....................................................................................... 13
Đồ thị 3.4: Gia tốc theo phương dọc ......................................................................... 14
Hình 3.10: Đặt tên cơ sở dữ liệu mới ........................................................................ 14
Hình 3.11: Đặt tên xe .................................................................................................. 15
Hình 3.12: Chọn loại xe .............................................................................................. 15
Hình 3.13: Nút nhấn để dẫn vào thiết lập xe ............................................................ 15
Hình 3.14: Bảng lựa chọn các đặc tính của xe ......................................................... 16
Hình 3.15: Bảng chọn đường chạy ............................................................................ 16
ix


Hình 3.16: Bảng chọn đường chạy ............................................................................ 17
Hình 3.17: Nút nhấn để vào thiết lập đường ............................................................ 17
Hình 3.18: Bảng chọn các điều kiện đường ............................................................. 17
Hình 3.19: Bảng điều khiển ........................................................................................ 18
Hình 3.20: Hình mô phỏng ......................................................................................... 19
Hình 3.21: Chọn loại đồ thị ........................................................................................ 19
Đồ thị 3.5: Vận tốc xe ................................................................................................. 20
Đồ thị 3.6: Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe ............................................ 20
Hình 3.22: Đặt tên xe .................................................................................................. 21
Hình 3.23: Chọn mục trong menu ............................................................................. 22
Hình 3.24: Chọn mục trong menu ............................................................................. 22
Hình 3.25: Đường dẫn cơ sở dữ liệu mới ................................................................. 22
Hình 3.26: Nút nhấn để vào thiết lập xe ................................................................... 23

Đồ thị 3.15: Tăng tốc xe ............................................................................................. 36
Đồ thị 3.16: Gia tốc theo phương dọc ....................................................................... 37
Đồ thị 3.17: Xoay xe theo phương ngang ................................................................. 37
Hình 3.46: Chọn mục trong menu ............................................................................. 38
Hình 3.47: nút nhấn để vào thiết lập xe .................................................................... 39
Hình 3.48: Bảng lựa chọn các đặc tính của xe ......................................................... 39
Hình 3.49: Thiết lập thông số cho xe ........................................................................ 40
Hình 3.50: Đặt tên xe .................................................................................................. 40
Hình 3.51: Lựa chọn các đặc tính của xe .................................................................. 41
Hình 3.52: Hình mô phỏng ......................................................................................... 41
Đồ thị 3.18: Tốc độ xe ................................................................................................. 42
Đồ thị 3.19: Sự trượt của xe ....................................................................................... 43
Hình 3.53: Hình dạng đường thử nghiệm ................................................................. 43
Hình 3.54: Chọn mục trong menu ............................................................................. 44
Hình 3.55: Sao chép đường dữ liệu ........................................................................... 44
Hình 3.56: Nút nhấn để vào thiết lập xe ................................................................... 45
Hình 3.57: Bảng lựa chọn các đặc tính của xe ......................................................... 45
Hình 3.58: Thiết lập thông số cho xe ........................................................................ 46
Hình 3.59: Hình mô phỏng ......................................................................................... 47
Đồ thị 3.20: Độ lệch của xe so với chuẩn ban đầu .................................................. 47
Đồ thị 3.21: Góc nghiêng của hệ thống treo bánh xe trước .................................... 48
Đồ thị 3.22: Biểu diễn độ vặn xoắn thân xe ............................................................. 49
xi


Đồ thị 3.23: Tổng hợp lực tác dụng lên các bánh xe ............................................... 50
Hình 3.60: Chọn mục trong menu ............................................................................. 51
Hình 3.61: Sao chép đường dư liệu ........................................................................... 52
Hình 3.62: Thiết lập thông số cho xe ........................................................................ 52
Hình 3.63: Ghi các thông số kích thước cho xe ....................................................... 53

đổi can thiệp sâu hơn vào bài toán thiết kế để phù hợp hơn khi ra thực tế và mang
lại hiệu quả nhanh chóng và chính xác.
2. Giới hạn của phần mềm và đề tài
Phần mềm không bao gồm tính ổn định, âm thanh, hay dao động với tần số cao.
Vì điều này mà phần mềm không sử dụng để nghiên cứu tiếng ồn hay cấu trúc về
biến dạng. Phần mềm cũng không dùng mô phỏng riêng tải trọng cho một bộ phận
nào dùng cho phân tích về sau, bởi vì trong hầu hết các trường hợp các mô hình
carsim đưa ra điều có nội hàm cho xử lý của hệ thống.
Trong đề tài này chủ yếu là việc hướng dẫn nhập liệu các thông số được cung cấp
bởi nhà sản xuất (catalog) hay từ các công thức lý thuyết, lẫn kiểm nghiệm
(libraies), rồi từ đó dùng phần mềm để tổng hợp các thông số này lại với nhau.

1


CHƯƠNG II
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. Giới thiệu về phần mềm carsim 8.02 pro
Phần mềm Carsim được xây dựng và phát triển bởi công ty Mechanical
Simulation Corporation có trụ sở tại Ann Abor, Michigan, chuyên cung cấp các ứng
dụng mô phỏng tương tác 3D. Ra đời vào năm 1996, đến nay carsim cùng với các
phần mềm tính toán trucksim, bikesim được cung cấp cho hơn 30 nhà sản xuất, 150
trường đại học và các nhóm nghiên cứu trên toàn thế giới. [1]
Carsim thực hiện các mô phỏng dự đoán về ô tô, các chuyển động của xe đua,
che chở khách, xe tải nhẹ và các loại xe tiện ích… Tìm câu trả lời cho mong muốn
điều khiển của người lái (hệ thồng lái, bướm ga, hệ thống phanh, ly hợp, và sang
số…) trong một số điều kiện lái xe thực tế và mô phỏng một phần các thiết kế ban
đầu ở dạng cơ bản nhất.
Được dùng để thiết kế, phát triển và kiểm định các hệ thống trên xe, carsim cho
phép người dùng thay đổi các thông số, lựa chọn và phân tích tốt nhất về khí động

Carsim sẽ bắt đầu với một cửa sổ có tên là CarSim Run Control. Chọn mục menu
File như hình 2.4. Sau đó chọn continue.
Cửa sổ chuyển hướng tập tin Windows sẽ xuất hiện (Hình 2.5). Điều hướng đến
CarSim80_Progfolder cài đặt trên máy tính của bạn (thường là C: \ Program Files)
4


và tiếp tục vào Resources \ Import_Examples để tìm tập tin Quick_Start.cpar. Chọn
tập tin này và nhấn vào nút Load.

Hình 2.5: Chọn thư mục để load.

Hình 2.6: Đường dẫn thư mục.
Carsim sẽ yêu cầu bạn duyệt một cơ sở dữ liệu, hình 2.6, hãy chọn một thư mục
để chứa, chọn Make New Folder gõ tên carsim_data_qs, sau đó nhấn ok.
1.3 Một số nút chức năng trên màn hình làm vi ệc
5


Hình 2.7: Các nút trên màn hình làm việc.
1.4 Cấu trúc xây dựng phương pháp mô phỏng
Xây dựng nghiên cứu và mô hình hoá để mô phỏng, tính toán thử nghiệm. Phân
tích lựa chọn mô hình vật lý đã tích hợp sẵn phương pháp mô hình hoá tính toán
phù hợp.

Mô hình vật lý

Thiết lập thông số ban
đầu


Trục Y

Tịnh tiến ngang (Side slip)

Trục Z

Nhún (bounce)

Trục X

Quay ngang, đưa võng (Roll)

Trục Y

Quay dọc, phi ngựa (Pitch)

Trục Z

Quay lệch hướng (Yaw)

Hình 2.9: Sơ đồ dao động. [3]
7


CHƯƠNG III
MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ
1. So sánh đặc tính truyền động giữa xe 1 cầu chủ động và 2 cầu chủ động
- Khởi động carsim.
- Vào Datasets chọn mục Event - Driven test và chọn mục Event: Shift 2WD to
4WD.


Hình 3.6: Bảng điều khiển.
10


Hình 3.7: Chạy điều khiển.
Kết quả mô phỏng.

Hình 3.8: Hình mô phỏng.

11


Hình 3.9: Hình mô phỏng.
Kết quả mô phỏng cho thấy ở điều kiện 2 xe chạy leo dốc tốt hơn.
 Phân tích kết quả mô phỏng.

Đồ thị 3.1: Tốc độ vòng tua máy.
12


Đồ thị tỉ lệ tốc độ vòng tua máy và các trục hộp số: thể hiện cho thấy tốc độ động
cơ ở điều kiện 1 lớn hơn so với điều kiện 2.

Đồ thị 3.2: Moment xoắn tại bánh xe.
Biểu đồ moment truyền lực tại bánh xe: ở trường hợp này, khi lên dốc hầu như
moment tại bánh xe 1 cầu chủ động gần bằng 0 nên xe không thể lên dốc nỗi, cho
thấy xe 2 cầu rất mạnh và cơ động.

Đồ thị 3.3: Trạng thái tay số.