设计和分析Formula Student单体船体的方法建议

IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY
Rafael Wilmer Contreras Urgiles, Carlos Ayrton Jaramillo Andrade, Erick Josué Pizarro Barrera
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摘要

本文件解释了基于2020年法规的Formula Student单体船体设计方法。通过CAD(计算机辅助设计)软件建模和有限元分析(有限元法)得到的值是本研究的基础。选择质量、重心和几何值,因为它们提供了更多的信息,有助于确定设计过程中的优化点。有限元分析确定了单体在安全参数范围内的允许应力,最小允许安全系数为1.1。根据得到的模型,开发了两种CFRP层压板(碳纤维和环氧树脂层压板),其中第一种层压板的模拟重量结果为38公斤,第二种层压板配置的模拟重量结果为20公斤。对重量较轻的模型进行应力分析,得到的结果优于管状底盘,以2017年电动单座模型为参考。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Propuesta metodológica para el diseño y análisis de un monocasco Formula Student
En el presente documento se realiza la explicación de la metodología utilizada para el diseño de un monocasco Formula Student basado en el reglamento del año 2020. Los valores obtenidos del modelado mediante software CAD (diseño asistido por computador) y el análisis por MEF (método de elementos finitos) sirven de base para este estudio. Los valores de masa, centro de gravedad y la geometría son los seleccionados, ya que aportan una mayor información, lo que ayuda a determinar puntos de optimización en el proceso de diseño. En el análisis MEF se determina los esfuerzos admisibles por el monocasco y que se encuentran dentro de los parámetros de seguridad, siendo el factor de seguridad mínimo admisible de 1,1. Del modelo obtenido se desarrolla dos laminados CFRP (laminado de fibra de carbono y resina epoxi) de los cuales el primero da un resultado de peso simulado de 38 kg, y la segunda configuración de laminado un resultado de 20 kg. Se somete el modelo con menor peso al análisis de esfuerzos, los resultados obtenidos son superiores a un chasis tubular, se toma como referencia un modelo monoplaza eléctrico del 2017.
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