Xin hỏi MBD simulation - Vehicle dynamic

thanhlh84

Active Member
#2
MBD(multibody dynamics) tương đối khó vì nó không straightforward như FEM(Phần tử hữu hạn). Ngoài ra họ thường kết hợp với test và đòi hỏi kiến thức chuyên sau về lĩnh vực oto. Mình cũng chỉ có xíu kinh nghiệm về lĩnh vực này.
Ứng dụng MBD cho oto chia theo các cụm sau
1) Body (cửa, gạt nước, ghế,sunroof)
2) Components (Phanh, ly hợp, khóa, cơ cấu đóng mở khác)
3) Chassis: hệ thống treo, vehicle dynamics.
Trong đó vehicle dynamic khó nhất và gồm 2 nhóm bài toán chính: handling(Tính toán mô phỏng hệ thống lái) và riding(Tính toán mô phỏng dao động của xe khi đi trên các loại mặt đường gồ gề mấp mô khác nhau, khó khăn của bài toán này là dữ liệu mặt đường và đặc tính lốp xe(mua thêm phần mềm Ftyre hoặc CD-Tyre mới làm mô phỏng được.)
 
#3
Mình đang thắc mắc nếu mô phỏng về Khí động học của ô tô thì dùng CFD đúng không ?
 

Persious

Active Member
Ban Quản trị
#4
Mình đang thắc mắc nếu mô phỏng về Khí động học của ô tô thì dùng CFD đúng không ?
Em còn bổ sung cho anh thêm là NVH Analysis (Noise Vibration and Harshness analysis - tạm dịch: phân tích về độ ồn, độ rung và độ xóc), đây là một p
Mình đang thắc mắc nếu mô phỏng về Khí động học của ô tô thì dùng CFD đúng không ?
Đúng rồi ạ, nhưng CFD chỉ là một khái niệm chung để mô phỏng các ảnh hưởng động lực học của dòng chất lưu (chất lỏng và chất khí) lên đối tượng khảo sát.
Khí động học thì thường được dùng cho các phần như động cơ máy bay, hệ thống gió, hệ thống làm mát, tác động của lên ô tô,... đối tượng tác động ở đây chủ yếu là chất khí.
Còn Thủy động lực học hay: thường ứng dụng cho các hệ thống cánh quạt nước của các tàu - thuyền, các dòng chảy trong máy phân tách - li tâm,...
Mời anh tham khảo thêm trang này để biết rõ hơn về CFD:https://www.simscale.com/product/cfd/
 

thanhlh84

Active Member
#5
Mình đang thắc mắc nếu mô phỏng về Khí động học của ô tô thì dùng CFD đúng không ?
Hi Done Tran. Để mô phỏng khí động học (External Fluid Dynamic) phải dùng phần mềm CFD. Về mặt setup và chạy thì không khó lắm nhưng bạn sẽ cần tạo mesh tương đối chính xác với biên dạng bên ngoài của xe (dùng mesh control) và nhận định kết quả có thực tế không.

Để bắt đầu em có thể tham khảo video sau: https://altairuniversity.com/analys...l-wind-tunnel-analysis-of-a-student-race-car/

Tuy nhiên em thấy là từ trước đến nay người ta mô phỏng (cũng như là thực nghiệm) là coi xe đứng yên sau đó luồng gió chuyển động. Nhưng thực tế xe có đánh lái sang trái và phải trong quá trình chuyển động. Do đó gần đây các công ty oto còn làm kỹ hơn là kết cả MBD và CFD:
http://forum.altairhyperworks.com/index.php?/topic/19860-acusolve-motionsolve-cosimulation/
 
#6
Hi Done Tran. Để mô phỏng khí động học (External Fluid Dynamic) phải dùng phần mềm CFD. Về mặt setup và chạy thì không khó lắm nhưng bạn sẽ cần tạo mesh tương đối chính xác với biên dạng bên ngoài của xe (dùng mesh control) và nhận định kết quả có thực tế không.

Để bắt đầu em có thể tham khảo video sau: https://altairuniversity.com/analys...l-wind-tunnel-analysis-of-a-student-race-car/

Tuy nhiên em thấy là từ trước đến nay người ta mô phỏng (cũng như là thực nghiệm) là coi xe đứng yên sau đó luồng gió chuyển động. Nhưng thực tế xe có đánh lái sang trái và phải trong quá trình chuyển động. Do đó gần đây các công ty oto còn làm kỹ hơn là kết cả MBD và CFD:
http://forum.altairhyperworks.com/index.php?/topic/19860-acusolve-motionsolve-cosimulation/
em cảm ơn anh
 
#7
Các anh cho e hỏi chút, em đang học muốn tối ưu về khối lượng cho một hộp giảm tốc thì qui trình áp dụng là Motion view > MotionSolve > Optistruct đúng không ạ?. Khi mô phỏng thì các răng có cần phải ăn khớp với nhau không ạ. Em cảm ơn.
 

thanhlh84

Active Member
#8
Hi Done,

Mình chưa làm tối ưu hóa mô hình giảm tốc bao giờ nên cũng không rõ quy trình nào chính xác nhất.
Một câu hỏi cần trao đổi là là em định tối ưu hóa khối lượng của Vỏ hộp giảm tốc hay bánh răng?
Nếu chỉ vỏ hộp giảm tốc có lẽ chỉ cần biết những lực nào tác động đến vỏ?
Nếu muốn em muốn extract tương đối chính xác lực ăn khớp bánh răng, em có thể thử dùng MotionView/MotionSolve theo video sau:

Vì cần tính contact force nên em cần tạo mesh Shell trước trong HyperMesh rồi import vào MotionSolve. Nhớ chỉnh hưởng normal trong lúc làm mesh cho phù hợp.
 

umy

Well-Known Member
#9
Vài Tài Liệu bổ ích cho khái niệm về
Vehicle dynamic - Multi Bodies Dynamics simulation

khi phương tiện giao thông vận tải với xe máy, ô tô, tãi nặng ... những chuyển động thẳng, ngang xe cộ phải giử thăng bằng ... tất cả các lực tác dụng xuống bánh lớp xe đều tính toán được. Chỉnh bộ nhúng lò xo, độ nhớt v.v..
Các mềm MBD như Adams giúp người ks có khả năng tính toán chỉnh nhanh được ! Nếu nắm được căn bản ứng dụng cơ khí chuyển động !! các TL sau sẻ giúp các bạn trẻ quan tâm tự học được (Xem một phần, còn lại lưu trử khi gặp vấn đề thì tra cứu lại ... tự lập học hành!)

0) Căn bản ngắn, xem qua hiểu được liền
** Principles Vehicle dynamic.pdf 17trang
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj_gfPc2NzbAhXOIlAKHdXmBlYQFghSMAc&url=https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783658039776-c1.pdf?SGWID=0-0-45-1468312-p176308738&usg=AOvVaw3S1NoxYeeO_VtCrXuSCLFT

1) bài đoc xem để có khái niệm rộng hơn
** Short_Course_Brasil_2007.pdf 190 Trang
http://ftp.demec.ufpr.br/disciplina...mica_de_Veiculos/Short_Course_Brasil_2007.pdf


*** Vehicle Dynamics 281 Trang
http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/244369/244369.pdf


2) lý thuyết điều chỉnh

** VDHS-0 Vehicle Dynamics.pdf 109 Trang
http://164.100.133.129:81/econtent/Uploads/VDHS-0 Vehicle Dynamics.pdf


** Vehicle Dynamics and Control.pdf 485 Trang
http://www.dschool.ir/files/vehicle_dynamics/books/Vehicle Dynamics and Control.pdf


3) chuyên môn cho ô tô ( sửa links lại)
*** Reza N Jazar Vehicle Dynamics. Theory and Application 2008.pdf 1022Trang

https://b-ok.cc/book/2180067/bfd740
https://b-ok.cc/book/2941460/e211f6
 
Last edited:

mpv

New Member
#10
khi phương tiện giao thông vận tải với xe máy, ô tô, tãi nặng ... những chuyển động thẳng, ngang xe cộ phải giử thăng bằng ... tất cả các lực tác dụng xuống bánh lớp xe đều tính toán được. Chỉnh bộ nhúng lò xo, độ nhớt v.v..
Các mềm MBD như Adams giúp người ks có khả năng tính toán chỉnh nhanh được !
Gửi bác Umy,
Cháu đang thử làm bài toán dạng này nhưng rất khó khăn trong việc áp được thông số thử nghiệm của mình vào mô hình để cho ra kết quả chính xác. Cháu đang thử làm một bài test 1/4 xe (quarter car) để đánh giá kết quả thử nghiệm đo đặc tính lò xo, giảm chấn đã thực hiện trước đó, nhưng chưa rõ ràng về phương pháp thực hiện. Bác có thể tìm giúp cháu một số framework về testing dạng này được không ạ?
Cháu cảm ơn!
 

umy

Well-Known Member
#11
Gửi bác Umy,
Cháu đang thử làm bài toán dạng này nhưng rất khó khăn trong việc áp được thông số thử nghiệm của mình vào mô hình để cho ra kết quả chính xác. Cháu đang thử làm một bài test 1/4 xe (quarter car) để đánh giá kết quả thử nghiệm đo đặc tính lò xo, giảm chấn đã thực hiện trước đó, nhưng chưa rõ ràng về phương pháp thực hiện. Bác có thể tìm giúp cháu một số framework về testing dạng này được không ạ?
Cháu cảm ơn!
Mô hình test 1/4 xe (quarter car) là sao ? Mô tả thử nghiệm đo đặc như thế nào ? Up hình ảnh lên xem !
System có đối xứng (symetrie) qua trục X, Y chăng ? Điều kiện biên , Lực chuyển vị tác dụng có Symetrie hoặc Asymetrie ? có hiểu biết chính xác điều kiện nầy mới làm 1/2 hoặc 1/4 mô hình tổng thể được. >> cơ bản của static và dynamic Structural Analysis phải tự xem học lại
MDB Chuyển động cho Ô tô hoặc làm trọn mô hình tổng thể, vì hội đủ có điều kiện Symetrie cho tất cả. Hoặc làm từng trục trước hay sau >> Xem hình bài #1 và bài #2 lại !!!!

Lần sau hỏi chung mọi người, Ai biết ném gạch cho ! Ô tô tư bản ko đào tạo miễn phí, giúp đở tìm giúp cho xã hôi trẻ lười đâu !!
 
Last edited:

mpv

New Member
#12
Lần sau hỏi chung mọi người, Ai biết ném gạch cho !
Dạ vâng, cháu thấy tiện đây nên hỏi luôn ạ!
Mô hình test 1/4 xe (quarter car) là sao ? Mô tả thử nghiệm đo đặc như thế nào ? Up hình ảnh lên xem !
Cháu đang làm mô hình MBD để tính động lực học, hướng tới tinh chỉnh thông số hệ thống treo của xe. Đường đặc tính của các thành phần của hệ thống treo như lò xo (airspring), giảm chấn cháu thử trên máy thử kéo nén thì ra được đường đặc tính lực-chuyển vị đối với lò xo và lực-vận tốc đối với giảm chấn. Tuy nhiên khi bỏ thông số này vào mô hình mô phỏng thì kết quả không hợp lý so với thử nghiệm.
Comparison.PNG

Vì cháu đang mô phỏng với mô hình tổng thể nên có nhiều nguyên nhân dẫn đến sai số (mô hình lốp, mặt đường, ...) nên cháu muốn xây dựng một thử nghiệm 1/4 (đúng hơn là 1/8) của xe bao gồm chỉ 2 thành phần: lò xo và giảm chấn để kiểm nghiệm kết quả thử nghiệm trước đó của 2 thành phần này. Mô hình có thể xây dựng như hình sau, dùng chuyển vị, gia tốc phần được treo để đánh giá.
Quarter.PNG

Cháu băn khoăn về quy trình thông thường được sử dụng để thử nghiệm các thông số dạng này và những phương pháp cháu có thể dùng để cải thiện thông số đầu vào ạ.
 

Attachments

umy

Well-Known Member
#13
Dạ vâng, cháu thấy tiện đây nên hỏi luôn ạ!

Cháu đang làm mô hình MBD để tính động lực học, hướng tới tinh chỉnh thông số hệ thống treo của xe. Đường đặc tính của các thành phần của hệ thống treo như lò xo (airspring), giảm chấn cháu thử trên máy thử kéo nén thì ra được đường đặc tính lực-chuyển vị đối với lò xo và lực-vận tốc đối với giảm chấn. Tuy nhiên khi bỏ thông số này vào mô hình mô phỏng thì kết quả không hợp lý so với thử nghiệm.
View attachment 6730
Vì cháu đang mô phỏng với mô hình tổng thể nên có nhiều nguyên nhân dẫn đến sai số (mô hình lốp, mặt đường, ...) nên cháu muốn xây dựng một thử nghiệm 1/4 (đúng hơn là 1/8) của xe bao gồm chỉ 2 thành phần: lò xo và giảm chấn để kiểm nghiệm kết quả thử nghiệm trước đó của 2 thành phần này. Mô hình có thể xây dựng như hình sau, dùng chuyển vị, gia tốc phần được treo để đánh giá.
View attachment 6732
Cháu băn khoăn về quy trình thông thường được sử dụng để thử nghiệm các thông số dạng này và những phương pháp cháu có thể dùng để cải thiện thông số đầu vào ạ.
Xem cái hình CAD 2D , mà em ghi là 1/4 (đúng hơn là 1/8) của xe ?( Ô tô?) bao gồm chỉ 2 thành phần: lò xo và giảm chấn . Tôi ko hiểu đó là chi tiết hay bộ phận nào của xe ? ghi tên tiếng Anh xem sao ! tôi ngoại cảm, phỏng đoán là bộ ống nhúng ? (shock absorber) hoặc chụp ảnh up lên . Ngoài ra em dùng mềm gì để mô phỏng có được đường cong vibration như thế.
Mọi người , Ai hiểu được em mpv nầy đang thử ngiệm cái gì ? mà cứ bẩu 1/4 (đúng hơn là 1/8) của xe . Làm ơn giải thích giúp, ghi lại tên gọi tiếng Anh lại đó là gì ?
 
Last edited:

mpv

New Member
#14
Xem cái hình CAD 2D , mà em ghi là 1/4 (đúng hơn là 1/8) của xe ?( Ô tô?) bao gồm chỉ 2 thành phần: lò xo và giảm chấn . Tôi ko hiểu đó là chi tiết hay bộ phận nào của xe ? ghi tên tiếng Anh xem sao ! tôi ngoại cảm, phỏng đoán là bộ ống nhúng ? (shock absorber) hoặc chụp ảnh up lên . Ngoài ra em dùng mềm gì để mô phỏng có được đường cong vibration như thế.
Mọi người , Ai hiểu được em mpv nầy đang thử ngiệm cái gì ? mà cứ bẩu 1/4 (đúng hơn là 1/8) của xe . Làm ơn giải thích giúp, ghi lại tên gọi tiếng Anh lại đó là gì ?
Dạ, trong tính toán động lực học của xe, để làm đơn giản bài toán thông thường người ta chia hệ thống treo của xe thành các phần. Mô hình 1/4 tên tiếng Anh là Quarter car model, bao gồm 1 bánh xe và phần lo-xo, ống nhúng liên kết bánh với chassis ạ.
quarter_car.PNG

Cháu mô phỏng bằng Motionview ạ.
 
Lượt thích: umy

umy

Well-Known Member
#15
Dạ, trong tính toán động lực học của xe, để làm đơn giản bài toán thông thường người ta chia hệ thống treo của xe thành các phần. Mô hình 1/4 tên tiếng Anh là Quarter car model, bao gồm 1 bánh xe và phần lo-xo, ống nhúng liên kết bánh với chassis ạ.
View attachment 6756
Cháu mô phỏng bằng Motionview ạ.
Ok ! tạm hiểu. Kiên nhẩn chờ tôi tìm xem lại ... góp ý sau.

 

umy

Well-Known Member
#16
Trong thực tế
1) loại lo xo nầy tuyến tính, độ cứng tăng lên khi bi nén - trong mô phỏng thường dùng độ cứng lò xo ko đổi (constant)
2) Damping thật thường thay đổi tùy thuộc vào tần số -> trong mô phỏng đa số cho các phần mềm chỉ đưa vào được một hằng số nhất đinh
Đó là 2 điểm làm lệch đi kết quả gần đúng của mô phỏng dynamic với thử nghiệm
.
Muốn chỉnh lại hơi khó, các cao thủ chuyên nghiệp họ dung ngôn ngử lập trình để viết Subroutine cho đường cong độ cứng của lò xo và phương trình Damping lệ thuộc vào tần số ... Vài hảng xe lớn bên Đức (BMW, Daimler-Mercede) có mềm tự viết riêng, nhưng thuộc về bí mật kỹ nghệ >> họ ko cho đưa ra !!
Mình chỉ dùng được TL phổ biến trên mạng mà thôi.
https://www.mathworks.com/company/n...n-design-through-system-level-simulation.html

>> có thể tự thay đổi, chỉnh sửa độ cứng lò xo và, hoặc damping + - 10%, mass khoãng 3% , mô hình chi tiết hơn >> xem kết quả thay đổi ra sau.
1593076889312.jpeg

Thấy kết quả #12 của mô phỏng và thực nghiệm khá tốt đấy, có dạng tương tợ nhau . Em so sánh Amplitude khác biệt bao nhiêu % ? và đếm sô nhịp bao lần đến khi giãm chấn.

Tôi phải ôn bài, cậu mpv cùng xem lại TL ở bài #9 , mới trao đổi góp ý được
Vehicle Dynamics altair hyperwork >> Mô hình chi tiết hơn, mới có kết quả gần với đo thực nghiệm
https://altairhyperworks.com/solution/Vehicle-Dynamics

Xin Anh Thanhlh84 (chuyên gia Altair) giúp cho vài lời
Trong khi chờ đợi cậu mpv đưa vấn đề hỏi bên VUDSE, và nhiều cao thủ góp ý thêm xem sao !
 
Last edited:
Lượt thích: Done

mpv

New Member
#17
1) loại lo xo nầy tuyến tính, độ cứng tăng lên khi bi nén - trong mô phỏng thường dùng độ cứng lò xo ko đổi (constant)
2) Damping thật thường thay đổi tùy thuộc vào tần số -> trong mô phỏng đa số cho các phần mềm chỉ đưa vào được một hằng số nhất đinh
Cho cháu bổ xung thêm,
1. Phần tử đàn hồi của cháu là lò xo dạng khí nén (airspring) có ứng xử phi tuyến, nên thông số nhập vào phần mềm có dạng đường cong Lực - Chuyển vị.
2. Motionview cho phép nhập thông số giảm chấn dạng đường cong Lực - Vận tốc ạ.
kết quả #12 của mô phỏng và thực nghiệm khá tốt đấy, có dạng tương tợ nhau .
Một lời động viên của bác chăng?
Trong khi chờ đợi cậu mpv đưa vấn đề hỏi bên VUDSE
Cháu sẽ đợi bác giúp trước ạ >> chưa dám chui khỏi hang :p
 
Last edited:
Lượt thích: umy

umy

Well-Known Member
#18
Cho cháu bổ xung thêm,
1. Phần tử đàn hồi của cháu là lò xo dạng khí nén (airspring) có ứng xử phi tuyến, nên thông số nhập vào phần mềm có dạng đường cong Lực - Chuyển vị.
2. Motionview cho phép nhập thông số giảm chấn dạng đường cong Lực - Vận tốc ạ.

Một lời động viên của bác chăng? hic, giá trị lệch tới 3-4 lần, cháu chả buồn nhìn lại.

Cháu sẽ đợi bác giúp trước ạ >> cua non chưa dám chui khỏi hang :p
1) chụp ảnh đường cong độ cứng của lo xo lên xem, cho xem thông số giảm chấn dạng đường cong Lực - Vận tốc
2) khối lượng treo tính với đơn vị gì ?
3) giá trị lệch tới 3-4 lần >> so sánh thế nào ? 2 Diagramm của mô phỏng và thực nghiệm nhỏ quá, tôi ko đọc số ở trục được.)
- tính static thường có độ ko chính xác đến khoãng 10%, nhưng dynamic hay gặp sai lệch cả chụt 1000% lần !! Phải kiểm sửa nhiều lắm, ko lòng làm một lần tính mà có kết quả như mong đợi đâu. Họ Modify bài tính, thử nghiệm nhiều lần ... mất nhiều thời gian lắm mới có kết quả gần đúng.
>> đến khi trình diển cho khách hàng thì biểu diển như bấm nút, mất 10 phút là có ngay kết quả như thật !!!!!

Cậu mpv cứ gởi vấn đề lên VUDSE đừng ngạy, bên đó có nhiều thầy cô rất giỏi trên thế giới, thấm nhuần lý thuyết tân tiến. Nhiều bạn trẻ đang theo đuổi vấn đề hiện tại. Tôi cùng học theo !
Chứ trông đợi một mình bô lảo già, đã lổi thời như tôi, thì .... lâu tiến bộ lắm. Nhiều khi sai lầm nữa !
:rolleyes:
 

mpv

New Member
#19
1) chụp ảnh đường cong độ cứng của lo xo lên xem, cho xem thông số giảm chấn dạng đường cong Lực - Vận tốc
2) khối lượng treo tính với đơn vị gì ?
3) giá trị lệch tới 3-4 lần >> so sánh thế nào ?
Gửi bác,
1. Đường đặc tính lò xo thử nghiệm được từ máy thử kéo nén
Airspring.PNG

Đường đặc tính giảm chấn cháu thử bằng máy chuyên dụng:
Damper.PNG

Trục hoành là vận tốc theo 2 chiều kéo-nén, trục tung là giá trị lực tương ứng.
2. Khối lượng cháu đặt theo đơn vị của Motioview: mm-s-kg-N
3. Cháu so sánh giá trị biên độ lớn nhất của gia tốc theo phương thẳng đứng của chassis ạ.
Cậu mpv cứ gởi vấn đề lên VUDSE đừng ngạy, bên đó có nhiều thầy cô rất giỏi trên thế giới, thấm nhuần lý thuyết tân tiến. Nhiều bạn trẻ đang theo đuổi vấn đề hiện tại. Tôi cùng học theo !
Có thể để cháu làm thêm thử nghiệm 1/4 xe rồi gửi lên luôn ạ, vì hiện tại cháu thấy vẫn chưa nhiều dữ liệu để đánh giá, bàn luận.
Rgds.
 

umy

Well-Known Member
#20
Có vài bài viết tợ như vấn đề của member mpv, Ai quan tâm xem thêm
1) Mathematical modelling and simulation quarter car vehicle suspension 4Pages
http://www.rroij.com/open-access/ma...-simulation-quartercar-vehicle-suspension.pdf
2) Simulation OF Quarter Car Model
https://pdfs.semanticscholar.org/42af/cf754252209c45a0bc34dd38ed2cc382babd.pdf
3) A_quarter-car_suspension_model_for_dynamic_evaluat.pdf 11Pages
https://www.researchgate.net/public...ehicle/link/5a0094ec0f7e9b62a151f4a8/download
4) 2_barethiye Analysis of a quarter car suspension system based on nonlinear shock absorber damping models.pdf 18Pages
http://ijame.ump.edu.my/images/Volume 14 Issue 3 September 2017/2_barethiye et al.pdf

5) EME 171: Analysis, Simulation and Design of Mechatronic Systems
Lab 2: Two DoF Quarter Car Model
https://moorepants.github.io/eme171/lab-2-two-dof-quarter-car-model.html

6) Sách tiếng Anh về bộ nhúng giãm chấn của Ô tô
Vehicle Suspension Systems and Electromagnetic Dampers
Saad Kashem, Romesh Nagarajah, Mehran Ektesabi - 2018 - 218Pages
https://b-ok.cc/book/3396531/1d029f
 
Last edited:
Top