Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/14049
| Title: | การหาแรงพลศาสตร์ของเพลาของรถขณะเคลื่อนที่ด้วยแท่นชั่งน้ำหนักชนิดคานต่อเนื่อง |
| Other Titles: | Identification of dynamic axle loads of moving vehicles using a continuous beam type weight scale |
| Authors: | วิชญุตร์ อารยโกศล |
| Advisors: | ทศพล ปิ่นแก้ว |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | fcetpk@eng.chula.ac.th, Tospol.P@chula.ac.th |
| Subjects: | แรง พลศาสตร์ รถยนต์ -- แกนเพลา น้ำหนักและการวัด รถบรรทุก -- น้ำหนัก |
| Issue Date: | 2550 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | การศึกษาวิจัยนี้เป็นการคำนวณหาแรงพลศาสตร์ของเพลารถขณะเคลื่อนที่บนแท่นชั่งน้ำหนักชนิดคานต่อเนื่อง โดยใช้ค่าแรงที่ฐานรองรับและความเร่งที่กึ่งกลางช่วงเป็นข้อมูลในการคำนวณน้ำหนักรถบรรทุก ในการศึกษาได้ออกแบบแท่นชั่งน้ำหนักชนิดคานต่อเนื่องมีความยาวทั้งหมด 10.00 เมตร แบ่งเป็น 20 ช่วงๆ ละ 0.50 เมตร และค่าโมเมนต์แห่งความเฉื่อยมีค่าเท่ากับ 3,000 เมตร⁴ ข้อมูลสำหรับการคำนวณหาแรงในเพลารถจะถูกสังเคราะห์ขึ้นจากแบบจำลองปฏิกิริยาตอบสนอง ระหว่างแท่นชั่งน้ำหนักกับรถภายใต้การเคลื่อนที่ผ่านของรถในคอมพิวเตอร์ โดยใช้วิธีไฟไนต์อีลีเมนต์ในการวิเคราะห์เพื่อให้ได้ข้อมูลที่ใช้ในการคำนวณน้ำหนักรถ เช่น แรงที่ฐานรองรับ การแอ่นตัว ความเร็วและความเร่ง ที่ตำแหน่งต่างๆ ของสะพาน จากนั้นจึงนำข้อมูล ณ ตำแหน่งที่กำหนดมาใช้คำนวณหาแรงพลศาสตร์ของเพลารถและน้ำหนักรถ โดยอาศัยหลักการยกกำลังสองน้อยที่สุด (Least square) และวิธีซิงกูลาร์แวลูดีคอมโพซิชั่น (Singular value decomposition) โดยศึกษาว่าความเร็วรถ น้ำหนักรวมของรถบรรทุก และความคลาดเคลื่อนในการวัดสัญญาณว่า มีผลต่อการหาแรงในเพลาและน้ำหนักรถมากน้อยเพียงใด จากผลการศึกษาพบว่าสัญญาณแรงที่ฐานรองรับมีผลในการคำนวณแรงพลศาสตร์ในเพลารถเป็นสัดส่วนกว่า 99% ส่วนสัญญาณความเร่งและความเร็วนั้นมีผลในการคำนวณแรงพลศาสตร์ในเพลารถบรรทุกเป็นสัดส่วนน้อยกว่า 1% จากการทดสอบโดยสุ่มแบบจำลองรถบรรทุก 1,000 คันวิ่งผ่านแท่นชั่งน้ำหนัก พบว่า การคำนวณน้ำหนักเชิงสถิตรถบรรทุกจะได้ค่าความคลาดเคลื่อนของน้ำหนักเพลาหน้าโดยส่วนใหญ่มีค่าไม่เกิน 19% ซึ่งค่อนข้างสูง แต่ผลการทายน้ำหนักสถิตในเพลากลางมีค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 10% ค่าความคลาดเคลื่อนในการทายน้ำหนักสถิตในเพลาหลังมีค่าไม่เกิน 8% และไม่เกิน 10% สำหรับการทายน้ำหนักสถิตรวมของรถบรรทุก ส่วนความคลาดเคลื่อนในการทายน้ำหนักพลศาสตร์ในเพลาทั้งหมดของรถบรรทุกมีค่าไม่เกิน 6.5% ซึ่งการคำนวณน้ำหนักรถบรรทุกพบว่า ปัจจัยที่มีผลต่อความคลาดเคลื่อนในการหาแรงและน้ำหนักรถมากที่สุดคือ ความเร็วรถและการสั่นตัวในสภาวะเริ่มต้นของรถบรรทุก |
| Other Abstract: | To study the dynamic axle loads identification of moving vehicles on a continuous beam type weight scale from reactions and accelerations at mid-span of the weight scale. The weight scale is designed to be a continuous beam having 10 m long with 20 spans of 0.50 m span length and moment of initia of 3,000 m⁴. To identify the axle loads of a vehicle, the reactions and acceleration signals of the weight scale under a passage of the vehicle are both simulated from the vehicle and weight scale interaction model in computer. Employing the finite element analysis, the weight scale’s reaction, deflection, velocity and acceleration are numerically simulated and are input for the axle loads identification. Using the least square method with algorithm of singular value decomposition, the dynamic axle loads and the weight of the vehicle are obtained. The effects of identification method, truck speed, truck weight, and error in the measured signals on the accuracy of axle loads and weight identifications are investigated. The results obtained from computer simulation reveal that the dynamic axle loads identification is almost by reactions of the weight scale. A portion of more than 99% is observed from the reactions, while a portion of less than 1% is observed from both accelerations and velocity of the weight scale. Based on the 1,000 random cases of different truck models moving on the weight scale, it is founded that the identification errors of the static axle weight of the front axle are within the range of ±19% which is relatively high. However, the errors of the middle axle, rear axle and the total weight are found to be only ±10%, ±8% and ±10%, respectively. For the dynamic axle loads identification, the obtained results indicate that the identification errors within ±6.5% can be achieved for each axle and the total load. It is also found that the accuracy of load and weight identifications greatly depend on speed and initial vibration of the moving truck. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2550 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมโยธา |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/14049 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2007.1934 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2007.1934 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Witchayut_Ar.pdf | 2.92 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.