Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tiếng ồn trong khoang xe ô tô con do rung động kết cấu khung vỏ

Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ô tô, yêu cầu về tiện nghi và chất lượng trải nghiệm của người dùng ngày càng cao. Tuy nhiên, xu hướng giảm khối lượng khung vỏ để tối ưu hiệu suất lại dẫn đến gia tăng rung động và tiếng ồn trong khoang xe. Đặc tính NVH (Noise, Vibration, and Harshness) của ô tô đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu trọng yếu, đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật để cải thiện sự thoải mái cho hành khách.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư ô tô, sinh viên và giảng viên ngành kỹ thuật cơ khí động lực, đặc biệt là những người quan tâm đến lĩnh vực NVH (Noise, Vibration, and Harshness) trong thiết kế và sản xuất ô tô.

Luận án tập trung nghiên cứu tiếng ồn trong khoang xe ô tô con phát sinh từ rung động của kết cấu khung vỏ, với hai nguồn kích thích chính là động cơ và mặt đường ngẫu nhiên. Mục tiêu là hợp lý hóa kết cấu khung vỏ nhằm giảm thiểu rung động và tiếng ồn, nâng cao tiện nghi cho người sử dụng. Đối tượng nghiên cứu cụ thể là khung vỏ xe Toyota Camry LE, bao gồm cả khung chịu lực và cửa sổ nóc. Về mặt lý luận, nghiên cứu đã xây dựng các mô hình và sử dụng phần mềm chuyên dụng để phân tích rung, ồn, đồng thời đề xuất phương pháp hợp lý hóa kết cấu ngay từ giai đoạn thiết kế. Luận án cũng góp phần bổ sung tài liệu nghiên cứu về rung, ồn ô tô tại Việt Nam. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở để đánh giá sớm rung ồn thông qua mô phỏng máy tính, giúp giảm chi phí và rút ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm. Đồng thời, nó cung cấp cái nhìn sâu sắc và giải pháp hữu ích cho các doanh nghiệp sản xuất và lắp ráp ô tô trong việc thiết kế và kết cấu khung vỏ. Phạm vi nghiên cứu bao gồm rung động kết cấu vỏ xe từ hai nguồn kích thích (động cơ và mặt đường truyền qua các bộ phận như chân máy, bánh xe, hệ thống treo) và khối ồn trong khoang hành khách do rung động kết cấu vỏ xe gây ra, không xét đến vật liệu hút âm hay cách âm nội thất. Luận án cũng đề xuất hợp lý hóa kết cấu khung vỏ, đặc biệt là mảng nóc, có xét đến ảnh hưởng của toàn bộ kết cấu vỏ xe. Chương 1 của luận án tổng quan về vấn đề nghiên cứu, trình bày đặc điểm và nguyên lý sản sinh tiếng ồn trong ô tô, cùng với tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước. Luận án chỉ ra những hạn chế của các nghiên cứu trước đây và khẳng định tính thời sự, khả thi của đề tài. Chương 2 đi sâu vào phân tích rung động của kết cấu khung vỏ xe Toyota Camry LE, bao gồm cơ sở lý thuyết phân tích đặc tính rung động của hệ nhiều bậc tự do, phương trình rung động, phân tích rung động riêng và rung động khi có kích thích. Đặc biệt, luận án trình bày chi tiết quá trình xây dựng mô hình CAD 3D và mô hình phần tử hữu hạn của khung vỏ xe, cùng với kết quả phân tích tần số rung động riêng cho các cấu hình khác nhau của khung vỏ (không cửa/kính và có cửa/kính).