MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG CƠ KHÍ

UBND THÀNH PHỐ CẦN THƠ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ

BÁO CÁO MÔN HỌC
MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Đề tài: MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG LÒ XO GIẢM CHẤN

GVHD : ĐƯỜNG KHÁNH SƠN

Cần Thơ – 2018


MỤC LỤC
I. Giới thiệu tổng quan về mô hình hệ thống giảm chấn…………………………3
II. Mô hình hóa hệ thống giảm chấn………………………………………….......4
III. Mô phỏng hệ thống trên simulink/Matlap………………………………...…6
Thực hiện:
Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Hùng Mạnh
Huỳnh Hữu Nhân
Nguyễn Hữu Thắng
Nguyễn Phú Sang
Trần Quốc Phong
Quách Thanh Trà
Dương Quốc Qui
Dương Hoài Tâm

2

I. Giới thiệu tổng quan về hệ thống giảm chấn.
Chức năng của hệ thống giảm chấn là nhằm dập tắt dao động và nhanh chóng duy trì
ổn định hệ thống.
Có loại hệ thống giảm chấn:
+ Hệ thống giảm chấn thụ động hệ thống giảm chấn mà phần tử cản dịu c bằng
hằng sô, không thay đổi được.

Hình 1.1. Mô hình hệ thống giảm chấn thụ động.

+ Hệ thống giảm chấn chủ động khác với hệ thống giảm chấn chủ động là khối
cản dịu có lực cản dịu được sinh ra bằng cách sử dụng một nguồn năng lượng bên ngoài.
Vì vậy, chúng ta có thể điều chỉnh được lực cản dịu.

Hình 1.2. Mô hình hệ thống giảm chấn chủ động.

3


II. MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG LÒ XO GIẢM CHẤN THỤ ĐỘNG.

Hình 2.1. Mô hình hệ thống giảm chấn thụ động.

 Nhận xét:
- Hệ có một đầu vào F và đầu ra là độ dịch chuyển của hai khối m1 và m2.
- Khi y1 = 0, y2 = 0, hệ đứng yên ở trạng thái cân bằng ( cho phép bỏ qua trọng
lực).
-

Giả sử cả lò xo và giảm chấn đều tuyến tinh.

-

Ta chọn chiều dương hướng theo y1 và y2 như trên hình.

Có 2 phương pháp mô hình hóa hệ thống ( ở phần này nhóm chúng em chọn phương
pháp phân tích lực) :
-

Phân tích lực

-

Sử dụng đính lí Lagrange

 Phân tích lực trên mô hình:

Hình 2.2a. Phân tích lực trên vật m2.

Hình 2.2b. Phân tích lực trên vật m1.

Vật 2: Áp dụng định luật II Newton ta có:
∑ 𝐹 = 𝑚𝑎
⟹ 𝐹 − 𝑘2(𝑦2 − 𝑦1) − 𝑐 (𝑦̇ 2 − 𝑦̇ 1) = 𝑚2. 𝑦2̈ (1)

4


Vật 1: Áp dụng định luật II Newton ta có:
∑ 𝐹 = 𝑚𝑎
⟹ 𝑘2(𝑦2 − 𝑦1) + 𝑐(𝑦̇ 2−𝑦̇ 1) − 𝑘1. 𝑦1 = 𝑚1. 𝑦̈ 1 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

{

𝑚2. 𝑦̈ 2 + 𝑘2(𝑦2 − 𝑦1) + 𝑐 (𝑦̇ 2 − 𝑦̇ 1) − 𝐹 = 0
𝑚1. 𝑦̈ 1 − 𝑘2(𝑦2 − 𝑦1) − 𝑐 (𝑦̇ 2 − 𝑦̇ 1) + 𝑘1. 𝑦1 = 0

5


III. MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG TRÊN SIMULINK/MATLAP.
Ta có hệ phương trình:
{

𝑚2. 𝑦̈ 2 + 𝑘2(𝑦2 − 𝑦1) + 𝑐 (𝑦̇ 2 − 𝑦̇ 1) − 𝐹 = 0
𝑚1. 𝑦̈ 1 − 𝑘2(𝑦2 − 𝑦1) − 𝑐 (𝑦̇ 2 − 𝑦̇ 1) + 𝑘1. 𝑦1 = 0
𝑦̈ 2 =

⟹{
𝑦̈ 1 =

1
[𝐹 − 𝑘2(𝑦2 − 𝑦1) − 𝑐 (𝑦̇ 2 − 𝑦̇ 1)]
𝑚2

1
[𝑘2(𝑦2 − 𝑦1) + 𝑐 (𝑦̇ 2 − 𝑦̇ 1) − 𝑘1. 𝑦1]
𝑚2

Hình 3.1: Mô phỏng hệ thống trên Matlap/Simunlink.

6


Với m1 = 50kg , m2 = 50kg , k1 = 20000 N/m, k2 = 18000 N/m, b = 1000 N/m/s, F =1N.
Ta có :

Hình 3.2 Độ dịch chuyển của vật m2.

Hình 3.3 Độ dịch chuyển của vật m1.

7