INDUSTRIAL
UNIVERSITY 0F
HOCHIMINH CITY

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CONG NGHE ĐỘNG LỰC
----G8ÍE]&----

KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH XE BT
ĐIỆN VÀ ĐÈ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN DI DỜI
PACK PIN PHÙ HỢP VỚI MÔI TRƯỜNG VIỆT
NAM
GVHD: T.S NGUYEN VAN SY
SVTH: PHAN VAN LUAN

19001155

LE MINH HOANG

19000395

NGUYEN LONG GIANG

19000185

NGUYEN NHẬT QUANG

19000595

Thanh phó Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 05 năm 2023


;

BO CONG THUONG

TS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHĨ HỊ CHÍ MINH

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH XE BT
ĐIỆN VÀ ĐÈ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN DI ĐỜI
PACK PIN PHÙ HỢP VỚI MÔI TRƯỜNG VIỆT
NAM

SVTH

:

PHAN VAN LUAN

SVTH
SVTH

:
:

LE MINH HOANG

NGUYÊN LONG GIANG

SVTH
KHOA

:

NGUYÊN NHẬT QUANG

GVHD

E
:

CONG NGHE DONG LUC
T.S NGUYEN VAN SY

CHUYÊNNGÀNH

:

CONG NGHE 0 TO

NGÀY NHẬN ĐÈ TÀI :

30-08-2022

;

03-06-2023


NGÀY BẢO VỆ


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm khoá luận tốt nghiệp. chúng em đã nhận được nhiều sự

giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cơ giáo bộ mơn khoa công
nghệ động lực.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên hướng dẫn Ts. Nguyễn Văn

S¥ la giảng viên Bộ môn điện ô tô của trường ĐH Cơng Nghiệp TP Hồ Chí Minh
người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt q trình làm khố luận.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng viên trong trường ĐH Cơng
Nghiệp TP Hồ Chí Minh nói chung, các thầy cô trong Bộ môn khoa Công Nghệ
động lực nói riêng đã dạy dỗ, hướng dẫn cho chúng

em kiến thức về các phân

mềm cũng như các môn chuyên ngành, giúp chúng em có được cơ sở lý thuyết
vững vàn trong suốt quá trình học tập và áp dụng vào bài báo cáo.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm cịn hạn chế của một sinh viên,
bài khố luận tốt nghiệp này không thể tránh được những thiếu sót. Chúng em rất
mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cơ để chúng em có điều
kiện tốt nhất, nâng cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau


này.
Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn giảng viên hướng dẫn Ts. Nguyễn
Văn Sỹ và thầy cô giảng viên bộ môn khoa công nghệ động lực đã giúp đỡ trong
thời gian làm khoá luận tốt nghiệp.


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ
MỤC LỤC

LỚI GÀ MƯONĐưnngenneiiosdtrgtlitstsiioti4q04490igtitpiBG01440/84000n0308.400psasal i
MUG LYC vacmnnininnsnimnimnammmnimivandemenmnmn
anni
U RATT IeTOI ii

DANE MUG BANG esssesssssssszssessveecsaneseccossenrervesrasccrsvaseeunuesrecrensuerestuceciseneoenenernes v
A)/.93/700/10/27712//0000..

757...

vi

ABSTRAACCT..............................o
5< S5 Sen nh th
1111111111111
xe x

(9121019/2/60146216)0/:111122


2 ốc

1

1.1. Đặt vấn để.............................
HH hrưe
1
1.2. Téng quan tình hình nghiên cứu.......................---- -22222222++zz22222222222222zccccee 2
640009080466 3
1.5.. .MWG:tiểu ñphiÊổCỮIioassasesseorbiirrritiiairiiriitidoDESiLdidG00060001010583080663866

1.4. Phương pháp nghiên cứu............................-----:25+ s+t‡SxEt2kvrkerketxrtrrirkerkrrrree 3
1⁄5:

Ky thuatiiphien Cttscccsccsceccccs acne

3

LS.

Doitrgnpm

12:

TN6fduñe nghi6h‹Gcff:csansrrsosottitiididirrtitotirsDAisngSiiliRibiigaiaiirbtitistir 3

phi Snr cluser racerseecnemsrraireeatmnnienteneenisianvnmerinniat 3

ILŠ. :Giảitiị thbrtiỂnoousennnnndaniindaidititi BindiHiatidiHlddnhaiinfdg0014000800300ãữ8 3
1.9.


Kế hoạch nghiÊn CỨU ........................
- c5:
tk
3E He.

4

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ GIỚI THIỆU PHẢN MÈM............. 5
Cì sa số
ẽ.ẽẽ
G.-ÄÂẴẬÃÃ)...
5
2.1.1. Biến dạng đàn hồi và định luật Hooke........................-- ¿2222222222222
5
2.1.2. Định luật Poisson.

2.2.

Giới thiệu phần mềm SolidWorks và HyperWork:

2.2.1. Giới thiệu phần mềm SolidWorks:
2.2.2. Giới thiệu phần mềm HyperMesh

2.3. Tiêu chuẩn về độ dốc của hệ thống đường bộ tại Việt Nam:......................... 9
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH XE BT VÀ XÁC ĐỊNH TOA ĐỘ

TRỌNG TÂM

ii



KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

3.1.4.

Bế trí chung mặt sau: .

3.1.5.

Bố trí chung khung chịu lực:.......................--22¿222222222++222222++z+ztzvzvrrrrr 14

3.2. Xây dựng bản vẽ trên phần mềm phân tích: ...........................-------z22:2: 14
3.2.1. Vẽ biên dạng khung xương xe buýt điện trong SolidWorks:.................... 14
3.2.2. Xây dựng thép hình trong SolidWorks:............................--- ¿+
16
3.2.3.
3.3.

Lắp ráp mơ hình xe khách trong SolidWorks.....................-.----+: 18
Xây dựng mơ hình phân tử hữu hạn khung ô tô buýt mẫu trên hypermesh: 19

3.3.1.
335.

S335
3.3.4.


3.3.5. Chỉnh sửa lưới bị lỗi: .
3.3.6.

Khai báo thuộc tính vật liệu và tính tốn khối lượng khung xe:...............
30

ó1:0.1,,

KHRibiorthước'tH-VGE.HỘIT?¿zzzosoararrorioeiiitigtidGG02G1ã140181ả868683cãuga6iga0sĨ 30

3.3.6.2.

Cập nhật vật liệu và tính tốn khơi lượng khung xe: ............................- 32

304. .ÁpiEhôi-lfØiigrtiÊnit0lii7XEEngeoonltstuntgbigtisgxfsgteisaig2ssasai

234

CHUONG 4: DE XUAT CAC PHUONG AN DI DOI PACK PIN VA TINH
CÁC KHOẢNG CÁCH TOẠ ĐỘ TRỌNG TÂM.............................+ 39
All. .M6 hinhsnpuyent batt sccccccossceccscsescccnase sneered
4.2.

39

Các phương án đề xuất lắp pack pin:.....................-.-:--522222ccc222cvvvccrctrrrvrrrrre 40

32:1: 'Gữ86 lồ NIIẾE cunttniiiglÐftDNSHRIGIIRGHERBEERSGESRENGIGSAgiGingi 40
22:2 -HƯOHB ấn, Ï (TT


seeoueesoennninerrinrtitioigttirivditgEA00880/5260014/6001610166000614009.
030 4I

4.2.3. Phương án 2 (PA2):.......................
St tt
HH1
rey 42
4.2.4.

Phương án3 (PA 5Š

caccsscieecoocoinioiticoSg0130530058564gG013041406.3013008383
g3 Q0 43

4.3.

Đánh giá cao độ tâm khối lượng khi xe có hành khách:..

.44

4.4.

Tính tốn toạ độ trọng tâm: .

.46

4.4.

Tình tốn các góc lật, trượt trong các trường hợp:


4.6.

Mơ phỏng tính bền ở mui xe ngun mẫu và cải tiến phù hợp với phương án

iii

«0.


KHOA LUẬN TÓT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYÊN VĂN SỸ

4.6.2. Cải tiến mui xe và mơ phỏng tính bền:

.60

4.7.2. Tính tốn 6n định tĩnh PA3+HK sau cải tiến:

CHUONG 5: KET LUAN VÀ KIÊN NGHỊ...............................-----ccccccccvcccee 68
5.1. Két luan CHUNG? csscisesccetarsmnnc
seca
ceneneqermnmninaeneaeees 68

5.2. Kiến nghit..eccccccsssssessccssssessescssssnesecssssusccssssnseccesssusseeesssnunseceesssieseeessenseceeaseees 69

IV )00)0090.79003 0Ö

............. 70


iv


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1 Thời gian và nội dung nghiên cứu .............................-.-5 <5 csecseszerxrrs 4
Bảng 3. 1 Thông số kỹ thuật hông phải...........................---2222¿222222222zz22222S2czzz+z ll
Bang 3. 2 Thông số ky thuat h6ng tréi...........ssssssccsssssesssssssssessessessssecsssssseseessssenes 12
Bang 3. 3 Thông số kỹ thuật mặt đầu .............................---2-¿222222+++22222222ztrrrrsrcee 13
Bảng 3. 4 Thông số kỹ thuật mặt sau..........................---2222222z22222S22ztt2EEEEvrrrrrrrrrrcee 13
Bảng 3. 5 Thông số kỹ thuật khung chịu lực ...
Bang 3. 6 Phân bố khối lượng các bộ phận thiết bị trên xe buýt mẫu
Bang 4. 1 Phan bé tai trọng và cao độ trọng tâm xe buýt mẫu NB...................... 39

Bảng 4. 2 Phân bó khối lượng và cao độ tâm khối lượng xe buýt theo PAI....... Al

Bang 4. 3 Phân bố khối lượng và cao độ tâm khối lượng xe buýt theo PA2.......43
Bang 4. 4 Phân bố khối lượng và cao độ tâm khối lượng xe buýt theo PA3....... 44

Bang 4. 5 Phân bố khối lượng và cao độ tâm khối lượng xe buýt theo NB+HK và
PA3+HK

Bang 4. 6 Tổng hợp phân bố khối lượng và cao độ tâm khối lượng xe
Bảng 4. 7 So sánh phân bố khối lượng và cao độ tâm khối lượng xe buýt nguyên
bản có hành khách và xe bt PA3 có hành khách..............................----¿-:-5-©-++ 48
Bảng 4. 8 So sánh tính ổn định tĩnh của Ô tÔ....................¿2-©2sS
2 222112251272112111221x c1 54


Bang 4. 9 Phân bố khối lượng và cao độ tâm khối lượng xe buýt theo PA3 sau khi

.64

cải tiên.

Bảng 4. 10 Góc dốc gi

hạn sau khi c:

.65

Bảng 4. 11 Phân bố khối lượng và cao độ tâm khối lượng xe buýt theo PA3 sau

khi cải tiến...
Bảng 4. 12 Góc dốc giới hạn sau khi cải tiến với PA3+HK
Tăng Š› Ì Efng êtrquŠ th tiEHnoeenneebsetiioouttoonGogttsittgitagatvdssssatsosl 68


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

DANH MỤC HÌNH
Hình 2. 1 Phương tác dụng lực lên vật rắn khi nén..................-.---:--++z22xxc2Exzrxxerrxcee 6

Hình 2. 2 Hình ảnh logo của phần mềm SolidWorlks..........................--22:2: 7
Hình 2. 3 Hình ảnh giao diện khởi động của phần mềm


SolidWorks 2019 .......... 8

Hình 2. 4 Logo ứng dung HyperMesh ...........cccccesecceseseesesesesseseseeseseseeneseseeeeeeeeiees 9

ÍE§ tí Rồng !EẪ canorotrrgtriatiGENUEGIGRUEGGGEINGGAGA
tia txngt H1
Hình 3. 2 Bồ trí hơng trái....................2¿¿22222222222222212222222121111111111
E211
12
Hình 3.

Hình 3.

3 Bố trí mặt đầu..........................--+-cc
2 22tr
tri
12

Hình 3. 4 Bế trí NHẤT BHÌTbsnngsettodoisstS1i0S58ti008 L58/6158018BAE91154ã13E9483007880048409618400440/06 13

Hình 3. 5 Bé trai Khung chiu

na...

...........

14

Hình 3. 6 Tao Sketch mới trong SolidWorks.............................-------5+ c5c+xccsrcrxrcee 15


Hình 3. 7 Các lệnh hỗ trợ vé Sketch 2D v.ccccccscscsesssessesseessessesssessesssesseeseessessvenseese 15
Hình 3. 8 Dung thép hình trong SolidWorks..........................--¿-c+ccsxsxvxerrrxerrrrree 16

Hình 3. Of Dao Thép Hìnhtrof WOIHNBHEa sccsasnossesnsctitiE20131011001108844161036803204843g.364 17
Hình 3. 10 Lắp ghép các mảng của xe khách.......................-----

cccccczzzz+rzrrx 19

Hình 3. 11 Đừa mơ hình:3D vào HyperMSH:i:ccsoisssoasooicdetiidiiistdtatosie 20
Hình 3. 12 Chế độ hiền thị cạnh và mặt........

Hình 3.

13 Chế độ hiện thị các mối được liên kết

Hình 3. 14 Lệnh Surface edit để chỉnh sửa mơ hình.......................
2. s55z22z+25vczz 32
Hình 3. 15 Lệnh Sunface trong HyperMesh .......................................-- co... 23

Hình 3. 16 Lệnh Quick edittrong Hyper Mesh is. cessssessssscssvsscossvivsisrzisecvovssvenieeees 24
Hình 3. 17 Lénh Translate trong HyperNiesl.........co.ceeoaeeiiiieaeaasaad 24

Hình 3. 18 Lệnh Reflect trong HyperMesh.........................
- 5c 5c5xccccrexrxvsrererrev 24
Hình 3. 19 Lệnh Delete trong HypeFM8SÌ:...........cscci1cccSn 020082 ggnsao 35

Hình 3. 20 Lệnh Automesh trong HyperMesh.

.26


Hình 3. 21 Khung sườn đã được chia lưới

.26

Hình 3. 22 Vào lệnh Qualityindex

wed

Hình 3. 23 Page 1 trong Qualityindex..........

cece eeseseseeeeeseeeeeeseeneeeeeseeeseneeetees 27

Hình 3. 24-Pape'2 trong QualitVIi€Xi:sssscossisisosasiGE1351016156313013038851444215355504863856 27

Hình 3. 25 Quy định màu sắc của các loại lư
vi


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

Hình 3. 26 Bảng thơng số kiểm tra chất lượng lưới
Hình 3. 27 Hình ảnh sau khi đã sửa lưới............................
- --¿-5- 5< 5++x+ce+zxexerrrkexee 29

Hình 3. DI CHG VNb:ICUSisiteravsfrt4ieasritrangiitavSiaiVdftsdiipszzaGEilAiiiiszlftoksonenessscstovgse 30
Hình 3. 29.Erưperties:troftg the TOO... sccsiscsccassssincaresnscennevanacsassaneenctsceavineaansuened 30

Hình 3. 30 Gan dO day cia thép nee cecececc ee ececseseeseeseeseeseeseseeseseeesteneereneeeeeneneee 30

Hình 3.

1007000)... ẽ

31

Hình 3. 82, Chonevatiliéu thép: MATL 24 sescscwwesesvesssversivessseovrnsicernnesceesannevesvenssa 31
Hình 3. 33 Anh sau khi gan vat liệu và độ dày .............................--ccccccciserrrerrer 31
Hình 3. 34 Gán khối lượng cho vật liệu (Ha: csseseiessiiikosiatiiaS051400865
1830586 32

Hình 3. 35 Chọn mơi trường làm việc trong HyperMesh.............................----‹- 33
Hình 3. 86Updafe vâtliêi-ThÉD szszssssgiiateitttibitÐgiqttittsgtBilgGsilglốosaswpsak 33

Hình 3. 37 Lệnh Mass calc trong thẻ Tool....
Hình 3. 38 Chọn các Component đề tính khối lượng...........................---.......----..
34

Hình 3. 39 Kết quả tính khối lượng......................--------222¿2222222222222222222222+zcrrrrrrrrr 34
Hình 3. 40 Ảnh đặt tên cho Components...................------5222222222222ccz+rzttttzrvvrvrrrev 36

Hình 3. 31 Tệnh Masscs trong thể 1D ssecssececcsasntitivoosistditddgtidsgluietaisbaasl 36
Hình 3. 42 Đặt khối HGfBVA6Ti0đGfSieeeeererneeerrnsnrzainntindtietetitstvGdGeitdEu4300n82g0 36

Hình 3. 43 Lệnh Summary trong thẻ POsi..........................-.
¿5 5c S++cccccvsxrxexrrxrxer 37
Hình 3. Z4.Eldet l2s-dnin/Ð77Ì-:::::sscccccsecoessbsisisi4021082560111505558g110313g1236345S035588:13803234 37
Hình 3. 45 Lưu các thơng số trọng tâm....................---22::z+2222222+ttt22EEvrrrrrrrkrrcee 38

Hình 3. AG Nhip tO8.GHG tđÙi tusoggtatGitgyfxGiagitttasg86s408gi363302yng3œasssai 38

Hình 4. L Vị TERRE Ri AGEN, DAR sce ecsirsorcacerceoncnssnunnsonseonceneneieeniesesevenseanensis 39

Hình 4. 2 Tình trạng ngập đường ở Việt Nam ..........................-- 555cc
40
Hình 4. 3 Vị trí cao độ tâm khối lượng PAI và NB khi chưa có hành khách ..... 41

Hình 4. 4 Vị trí cao độ tâm khối lượng PA2 va NB khi chưa có hành khách ..... 42

Hình 4. 5 Vi tri cao độ tâm khối lượng PA3 và NB khi chưa có hành khách ..... 44
Hình 4. 6 Vị trí cao độ tâm khối lượng PA3+HK và NB+HK khi chưa có hành
.7 Vị trí cao độ tâm khơi lượng PA3và NB khi chưa có hành khách

„8 Xe quay đầu lên đỐc.......................---2-¿-222V22+++222222222222212122222221112
22x, 49
vii


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYEN

VAN SY

Hinh 4. 9 Xe quay dau xuống l DhrrnnrrtrOOADEONGHYEAOSA0RAWNSS0novee 1
Hình 4. 10 Trên đường nghiên ngang ............................
- 55555 SSreetirkrerrrree 53

Vili



KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

TĨM TẮT
Bài báo cáo này dựng lại khung sắt xi của xe buýt điện theo bản thiết kế 2D

theo nguyên mẫu, nhằm nghiên cứu di dời và thay đổi các khối pin để phù hợp
nhất với các điều kiện môi trường khắc nghiệt tại Việt Nam. Chính vì điều này

nhóm nghiên cứu đã tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu xây dựng mơ hình
xe bt điện và đề xuất các phương án di dời pack pin phù hợp với môi trường

Việt Nam ( cụ thể tại TP.HCM)”
Trên thực tế, những khối pin theo nguyên mẫu của nhà máy đã đủ để đáp ứng
và đưa vào vận hành. nhưng tại vì mơi trường các con đường Việt Nam nói chung
và các con đường tại thành phố Hồ Chí Minh nói riêng hay bị ngập nước khi trời
mưa nên các vị trí pin theo nguyên mẫu dưới sàn xe không phù hợp. Trong báo
cáo này chúng em đã lên kế hoạch nghiên cứu và đưa ra 3 phương án di dời các

khối pin lên mui xe.
Vậy để di dời cũng như mô phỏng lại các phương án chúng em đã sử dụng
phân mềm SolidWorks đề dựng lên mơ hình xe theo ngun mẫu và tính tốn cũng
như xác định các yếu tố liên quan trên phần mềm HyperWorks( Modul HyperMesh
và môi trường Ls_Dyna).
Kết quả tính tốn cho thấy di dời các khối pin lên mui xe càng nhiều sẽ làm
tăng cao độ trọng tâm kéo theo các góc độ lật và trượt của xe hạ xuống nhưng

khơng đáng kẻ, vì vậy đề xuất phương án 3 sẽ là phương án tối ưu và thời gian vận
hành cũng sẽ được tăng lên đáng kề.


ix


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ
ABSTRACT

This report reconstructs the iron frame of the electric bus according to the 2D
design according to the prototype, aims to research relocation and change of
battery blocks to best suit the harsh environmental conditions in Vietnam. Because
of this, the team conducted a topic “ Research to build electric bus models and
propose suitable battery pack removal options in combination with the Vietnamese
environment”
In fact, the factory's prototype batteries were sufficient to meet and put into
operation, but because of the environment the roads in Vietnam in general and the
roads

in big cities in particular or flooded

when

it rains, battery

positions

According to the prototype under the floor the car is not suitable. In this report we
have planned to research and offer 3 options for relocating battery blocks to the
hood.

So to relocate and re-simulate the options we used SolidWorks soft manure to
erect vehicle models according to prototypes and calculations as well as corpses
define related factors on HyperWorks software( Modul HyperMesh and Ls Dyna
environment)
The calculation results show that the more the battery blocks are removed to

the hood, which will increase the center of gravity, leading to the flip and slip
angles of the vehicle lowered but not significant, so the proposed option 3 will be
the optimal option and the operating time will also be greatly increased.


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.

Dat van dé

Xe buýt đã trở thành phương tiện giao thơng cơng cộng phố biến trên khắp thé
giới, đóng vai trò quan trọng trong việc chuyên chở hàng triệu người hàng ngày.
Với khả năng chở đồng loạt nhiều hành khách, xe buýt đóng góp đáng kề vào giảm
ùn tắc giao thơng và giảm chỉ phí di chuyển cho nhiều người.
Sự phát triển của cơng nghệ cũng đã đóng góp vào sự tiến bộ của xe buýt.
Hiện nay, có nhiều loại xe buýt sử dụng năng lượng sạch và thân thiện với mơi

trường, giúp hạn chế khí thải làm ơ nhiễm mơi trường như: xe bt chạy bằng khí
đốt tự nhiên, xe buýt chạy bằng hydro và xe buýt chạy bằng điện. Một trong những
loại tiên tiến nhất đó chính là xe buýt điện đang được sự quan tâm ngày càng tăng,

ứng dụng đưa xe buýt điện được vận hành trên thế giới nói chung và Việt Nam nói

riêng đang ngày càng hồn thiện. Trên tồn cầu, ơ nhiễm khơng khí là một vấn đề
nghiêm trọng đang được quan tâm. Xe buýt điện như một phương tiện giao thông
công cộng quan trọng, với tiêu chí khơng khói bụi, khơng khí thải có thê đóng góp
đáng kế vào việc giảm thiểu ơ nhiễm khơng khí trong đơ thị và cải thiện chất lượng
khơng khí mà chúng ta hít thở hàng ngày.
Ở Việt Nam các loại xe buýt đa phần đều là xe nhập từ nước ngoài. Nên Khi
xe buýt được nhập về Việt Nam thì sẽ có nhiều chỉ tiết chưa phù hợp với mơi
trường trong nước. Vì vậy, những chiếc xe bt này cần phải có các phương án tối
ưu hố đề thích nghỉ được với mơi trường Việt Nam. Trong các chỉ tiết đó có một
bộ phận quan trong cần cải tiến lại đó chính là các pack pin của xe buýt điện dé
phù hợp với môi trường TP. Hồ Chí Minh. Theo nhóm tìm hiểu, chưa có nghiên
cứu nào ở Việt Nam nghiên cứu việc di dời các pack pin xe buýt điện lên trên mui

xế:
Đối với bản thiết kế nguyên mẫu xe buýt điện, vị trí đặt pin của xe là hai pack
ở dưới sàn xe và một pack phía đi xe. việc này gây ra ảnh hướng ở khoang hành
lý sẽ bị hạn chế diện tích. Nhu cầu vận chuyền hàng hoá của xe buýt là rất cần thiết

đối với hành khách cũng như các hàng hoá kí gửi của người Việt Nam và ở TP.
H6 Chi Minh. Hon nữa tình trạng ngập nước mỗi khi vào mùa mưa ở các thành
phố lớn trong nước sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến tuôi thọ của hai pack pin nằm
1


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ


dưới xe và làm ảnh hưởng đến quá trình vận hành của xe.

1.2.

Tổng quan tình hình nghiên cứu

Nhằm tối ưu khối lượng của khung gầm, giảm năng lượng tiêu thụ và tăng kha
năng di chuyển đường dài của xe buýt điện quan trọng nhất chính là nghiên cứu
về khung gầm. Đề xe buýt điện được phù hợp, an tồn và thích nghỉ hồn tồn với
mơi trường ở TP. HCM cần nghiên cứu kĩ lưỡng. Hiện nay có rất nhiều phần mềm
hỗ trợ để vẽ khung

xương

nhằm

tính tốn và mơ

phỏng

như:

HyperMesh,

AutoCAD, Solidworks, SketchUp....
SolidWorks và HyperMesh là hai phần mềm

chính được chúng tơi sử dụng

trong báo cáo này nhằm đề xây dựng mơ hình 3D và tính tốn. Những kết quả cho

ra được như:

Đánh giá tính ồn định của khung gầm: Tính tốn khung gầm xe bt điện giúp
đánh giá tính ồn định và độ bền của khung gầm dưới tác động của các lực và tải
trọng khác nhau. Điều này giúp đảm bảo rằng khung gầm có khả năng chịu được
các tác động từ mặt đường và tải trọng hành khách mà không gây ra sự suy giảm
hiệu suất hoặc hỏng hóc.

Xác định cau trúc và kích thước: Tính tốn khung gầm xe bt điện cũng giúp
xác định cấu trúc và kích thước của khung gầm. Điều này bao gồm sử dụng các
phương pháp tính tốn đề lựa chọn vật liệu và thiết kế cấu trúc khung gầm phù
hợp với yêu cầu về trọng lượng, độ bén và an tồn.

Tối ưu hóa trọng lượng: Tính tốn khung gầm xe buýt điện cũng có thề tập
trung vào việc tối ưu hóa trọng lượng của khung gầm. Bằng cách sử dụng các
phương pháp tính tốn và mơ phỏng, nghiên cứu có thể tìm hiểu các tải trọng tối
ưu và các vật liệu có thể sử dụng đề giảm trọng lượng của khung gầm mà vẫn đảm
bảo độ bền và an tồn.

Tối ưu vị trí đặt pin: đề xuất các phương án di dời các pack pin để phù hợp
với điều kiện mơi trường TP. Hồ Chí Minh. Tính tốn và so sánh các thơng số an
tồn của từng phương án so với nguyên bản sau đó đánh giá cũng như lựa chọn
một phương án tối ưu nhất.
Dựa vào các nghiên cứu sẽ cho kết quả tối ưu nhất giúp cho xe buýt điện thích
2


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ


nghỉ với điều kiện môi trường ở TP.HCM.
1.3.

Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng được mơ hình khung gầm

xe bt điện thơng qua phần mềm

SolidWorks và HyperMesh. Đưa ra các phương án cải tiến về vị trí đặt pin và nêu
ra ưu nhược điềm của từng cách cải tiến trong thực tế. Từ đó đưa ra phương án cải

tiến tối ưu đề thích nghỉ với môi trường ở Việt Nam ( Cụ thể tại TP.HCM) với

điều kiện ồn định tĩnh.
1.4.

Phương pháp nghiên cứu

Mô phỏng, phân tích tính ổn định của xe buýt điện bằng phương pháp tính
tốn ồn định tĩnh các trường hợp lật trượt ở các điều kiện đường và cải tiến mui xe

phù hợp với phương án đề xuất.

1.5.

Kỹ thuật nghiên cứu

Sử dụng phần mềm AutoCAI/SolidWorks để xây dựng mơ hình 3D và phần

mềm HyperMesh để mơ phỏng tính tốn.

1.6.

Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng mơ hình 3D xe bt điện , cải tiến mui xe và các phương
án đặt pin trên xe bt điện.
1.7.

Nội dung nghiên cứu

Xây

dựng

mơ

hình

3D

khung

gầm

xe

bt


điện

bằng

phần

mềm

AutoCAD/SolidWorks.
Xây dựng mơ hình phần tử hữu hạn của khung gầm xe buýt điện trên phần
mềm HyperMesh.
Tối ưu vị trí lắp pin trên mơ hình xe bt mẫu.
Add khối lượng trên tồn xe bt điện.
Tính góc dốc lớn nhất của xe buýt điện trong điều kiện ồn định tĩnh.
Cải tiến mui xe để phù hợp với phương án đề xuất

1.8.

Giá trị thực tiễn

Nghiên cứu xây dựng mơ hình xe bt điện và đề xuất các phương án di dời

pack pin phù hợp với môi trường ở TP. Hồ Chí Minh. Tối ưu khả năng thích nghỉ
với điều kiện mơi trường góp phần nâng cao và phát triển nhanh chóng lĩnh vực
3


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ


sản xuất xe buýt điện trong tương lai. Giúp làm giảm khí thải bảo vệ mơi trường
nâng cao chất lượng khơng khí góp phần thay đổi khí hậu tốt hơn vì một hành tinh
xanh.

1.9.

Kế hoạch nghiên cứu
Bang 1. 1 Thời gian và nội dung nghiên cứu
Thời gian

Nội dung nghiên cứu

30-08-2022

Nhận đê tài: Nghiên cứu xây dựng mơ
hình 3D xe bt điện và các phương án
đặt pin

Từ 30-08-2022 đến 20-09-2022

Tìm kiêm tài liệu tham khao va thong
tin tìm hiểu về xe buýt điện

Từ 20-9-2022 đến 05-02-2023

Dựa vào mơ hình 2D ở Autocad đề xây
dựng mơ hình 3D khung gầm xe bt
điện bằng phần mềm SolidWorks


Từ 05-02-2023 dén 15-03-2023

| Xây dựng mơhình phân tử hữu hạn trên

Từ 15-03-2023 đến 15-04-2023

Đưa ra các phương án đặt pin và các ưu

phần mềm HyperMesh

nhược điềm của các phương án

Từ 15-04-2023 đến 29-04-2023

Tinh toán các điều kiện ồn định của xe
bt điện

Từ 29-04-2023 đến 20-05-2023

Tơng kết đánh giá. chính sửa nội dung.
báo cáo kêt quả nghiên cứu.


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

CHUONG 2: CO SO LY THUYET VA GIOI THIEU PHAN MEM
2.1.


Cơsởlý thuyết:

2.1.1. Biến dạng đàn hồi và định luật Hooke.
Biến đạng đàn hồi là biến dạng bị mất đi sau khi bỏ tải trọng. Biến dạng đàn

hồi tuân theo định luật Hooke: Trong giới hạn của tính đàn hơi, độ biến dạng tỉ đối
của một vật rắn (€) sé ti lệ thuận với ứng suất đã tác dụng vào vật rắn đó (a).

€=

a0

(2.1)

Suất đàn hồi hay suất Y-âng hay moodun đàn hôi (E) đặc trưng cho tính đàn
hồi của vật rắn.

E=-

(2.2)

Độ biến dạng (£) tỉ đối của vật rắn tỉ lệ thuận với ứng suất (Ø) theo công thức:
ơ=E.e

(2.3)

Ứng suất: biến dạng tỉ đối ¢ ctia thanh rắn khơng những phụ thuộc vào còn độ
lớn của lực tác dụng F mà còn phụ thuộc vào tiết diện ngang S của thanh đó. Nếu
lực được tác dụng F càng lớn và tiết diện S càng nhỏ thì o = xcảng lớn.
Voi a: la ing suất, đơn vị của ø là paxcan (Pa): 1Pa = 1N/m?.

Diéu kién ding để xác định kích thước và các kiểm nghiệm các chi tiết tại các

lA

<

tiết diện quan trọng:

Tr <

[o]

24)

[Tt]

(2.5)

Trong đó:
Ø¿¿. Tạ. là ứng suất pháp và ứng suất tiếp tính tốn.
[Ø]. [7 ] là ứng suấ pháp và ứng suất tiếp cho phép, phụ thuộc vào đặc tính
vật liệu.

2.1.2. Định luật Poisson.
Hệ số Poisson hay tỉ số Poisson (ký hiệu là ?) được đặt theo tên nhà vật lý

Siméon-Denis Poisson là tỉ số giữa độ biến dạng hông (độ co, biến dạng co) tương
>



KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

đối và biến dang doc trục tương đối (theo phương tác dụng lực).
Khi một mẫu vật liệu bị nén (hoặc kéo) theo một phương thì nó thường có xu

hướng co lại (hoặc giãn ra) tương ứng theo phương vng góc với phương tác
dụng lực nhưng cũng có trường hợp vật liệu nở ra khi bị kéo và co lại khi bị nén.

Hệ số Poisson là để miêu tả cho xu hướng này.
Hệ số Poisson của vật liệu thông thường nằm
số Poisson của phần lớn vật liệu nằm

trong khoảng (-I.0 + 0,5). Hệ

trong khoảng (0.0 + 0.5) như: thép: 0,3.

Giả sử vật liệu bị nén đọc trục: v =

—=

với: ø : hệ số Poisson,

£x : biến dạng ngang (biến dạng hơng) (có giá trị âm nếu chịu kéo, dương nếu
chịu nén).
£y: biến đạng dọc trục (có giá trị đương nếu chịu kéo, âm nếu chịu nén).

7"...


Đối với vật liệu đăng hướng, biến dạng của vật liệu theo một phương sẽ gây

Hình 2. 1 Phương tác dụng lực lên vật rắn khi nén

ra biến dang theo các phương cịn lại trong khơng gian 3 chiều. Do đó có thề tổng
quát hóa định luật Hooke trong không gian:

= : [øx— 0(øy + ø)]

f=

5 [o, — v(o, + o,)]
6

(2.6)

(2.7)


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUN VĂN SỸ

£y= + |Ø— Đ(øy + øy)|

2.8)

Trong đó:

x, Ey, E„ là biến dạng theo trục x, y, Z.

Ox, Fy, Fz lating suat theo truc x, y, z.
E là môđun đàn hồi Young (đối với vật liệu đăng hướng môdun đàn hồi theo
các trục x, y Và Z bằng nhau).
v la hé sé Poisson (đối với vật liệu đẳng hướng là như nhau theo các trục x, y

và Z).
Đối với trạng thái ứng suất tiếp, theo định luật Hooke có dạng:
T=ŒyY

(2.9)

Trong đó:
7 là ứng suất xoắn (ứng suất tiếp) đơn vị Mpa.
G la médun dan hồi trượt hay môđun xê dịch. Đối với thép G = 80 Gpa.
y la d6 xé dich, don vi là (°) hay (rad).
2.2.

Giới thiéu phan mém SolidWorks va HyperWorks

2.2.1. Giới thiệu phần mềm SolidWorks:
SolidWorks
(Computational

là một phần

mềm

CAD

3D


và phần

mềm

mô

phỏng

CFD

Fluid Dynamics) nổi tiếng được phát triển bởi hãng Dassault

Systèmes. Nó là một cơng cụ mạnh mẽ dùng đề thiết kế các mơ hình 3D, mơ phỏng
và mơ phỏng các hệ thống cơ khí.

2
Š SOLIDWORKS
Hinh 2. 2 Hinh anh logo ctia phan mém SolidWorks

Với SolidWorks, người dùng có thể tạo ra các mơ hình 3D chỉ tiết và lắp ráp,
thiết kế bề mặt phức tạp, và thậm chí tạo ra các bản vẽ kỹ thuật chi tiết. Phần mềm

cung cấp một giao diện người dùng thân thiện và các công cụ dễ sử dụng, cho phép
i


KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP

GVHD: TS. NGUYEN VAN SY


người dùng nhanh chóng tạo ra các mơ hình 3D chính xác và đáng tin cây.
SolidWorks cũng cung cấp các công cụ mô phỏng và phân tích, cho phép

người dùng kiểm tra tính khả thi và hiệu suất của các thiết kế trước khi tiền hành
sản xuất thực tê. Các tính năng mơ phỏng của phân mềm bao gồm mô phỏng động
học, mô phỏng cấu trúc và mơ phỏng dịng chảy. Điều này giúp người dùng đảm
bảo rằng sản phẩm của họ đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật và tôi ưu hóa hiệu
suất.

SolidWorks được sử dụng rộng rãi trong, nhiều lĩnh vực, bao gồm thiết kế cơ
khi, thiết kế sản phẩm, thiết kế điện tử và ngành công nghiệp chế tạo. Nó cung cấp
các tính năng và cơng cụ đa dang để hỗ trợ các quy trình thiết kế và phát triển sản
phẩm, từ việc tạo mơ hình đên vẽ kỹ thuật, từ mơ phỏng đến kiểm tra và tạo mẫu.
Tóm lại, SolidWorks là một phần mềm CAD 3D và mô phỏng mạnh mẽ, cung
cấp các công cụ để thiết kế, mơ phỏng và phân tích các sản phẩm cơ khí. Nó đã
trở thành một trong những phần mềm CAD phổ biến nhất trong ngành công nghiệp
và là công cụ quan trọng cho các kỹ sư và nhà thiết kế trong quá trình phát triển
sản phẩm.

Se
Ns

A

Hình 2. 3 Hình ảnh giao điện khởi động của phần mềm SolidWorks 2019
2.2.2.

Giới thiệu phần mềm HyperMesh:


HyperMesh là một phần mềm mơ hình hóa và mơ phỏng sử dụng trong lĩnh
vực kỹ thuật cơ khí và ngành cơng nghiệp ơ tơ. Nó được phát triển bởi cơng ty

§