📄Работа №104479
Тема: Экспериментальные аэродинамические характеристики 3D-печатной масштабной модели болида Формула Студент
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автомобили и автомобильное хозяйство
Объем:
78 листов
Год:
2020
Просмотров:
101
4700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Обзор 3В-принтеров и SD-печати 8
1.1 3D прототипирование 8
1.2 Устройство 3Д принтеров 9
1.3 Как и что можно печатать на 3D принтере 12
1.4 Материалы для печати на 3D-принтере 14
1.5 Используемая модель 15
1.6 3Д моделирование болида 17
2. Аэродинамика гоночной машины 21
2.1 Основы аэродинамики гоночной машины 21
2.2 Аэродинамическая прижимная сила и производительность 24
2.3 Создание и измерение аэродинамических сил 25
3. Аэродинамические трубы 30
3.1 Классификация аэродинамических труб 30
3.2 Конструкция аэродинамической трубы 31
3.3 Тестирование в аэродинамической трубе 35
4. Тяговый расчёт 38
4.1 Исходные данные болида «Формула студент» 2019 38
4.2 Аэродинамика болида 39
4.3 Определение передаточного числа главной передачи 41
4.4 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя 42
4.5 Определение передаточного числа главной передачи 44
4.6 Тяговый баланс автомобиля 44
4.7 Динамические характеристики автомобиля 47
4.8 Разгон автомобиля 48
4.9 Время и путь разгона 51
4.10 Мощностной баланс автомобиля 54
5. Описание стенда для исследования аэродинамических характеристик 56
6. Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик в аэродинамической трубе и программе 59
6.1 В аэродинамической трубе 59
6.2 В программе 60
7. Требования безопасности при работе с 3Д-принтером 63
8. Расчет экономической эффективности использования3д-моделей для определения аэродинамических параметров спортивных болидов формулы студент 65
8.1 Расчет предпроизводственных затрат на НИиОКР 67
8.2 Расчет общих затрат на выполнение НИОКР 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
Список используемой литературы 75
ПРИЛОЖЕНИЕ А Спецификации 77
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Обзор 3В-принтеров и SD-печати 8
1.1 3D прототипирование 8
1.2 Устройство 3Д принтеров 9
1.3 Как и что можно печатать на 3D принтере 12
1.4 Материалы для печати на 3D-принтере 14
1.5 Используемая модель 15
1.6 3Д моделирование болида 17
2. Аэродинамика гоночной машины 21
2.1 Основы аэродинамики гоночной машины 21
2.2 Аэродинамическая прижимная сила и производительность 24
2.3 Создание и измерение аэродинамических сил 25
3. Аэродинамические трубы 30
3.1 Классификация аэродинамических труб 30
3.2 Конструкция аэродинамической трубы 31
3.3 Тестирование в аэродинамической трубе 35
4. Тяговый расчёт 38
4.1 Исходные данные болида «Формула студент» 2019 38
4.2 Аэродинамика болида 39
4.3 Определение передаточного числа главной передачи 41
4.4 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя 42
4.5 Определение передаточного числа главной передачи 44
4.6 Тяговый баланс автомобиля 44
4.7 Динамические характеристики автомобиля 47
4.8 Разгон автомобиля 48
4.9 Время и путь разгона 51
4.10 Мощностной баланс автомобиля 54
5. Описание стенда для исследования аэродинамических характеристик 56
6. Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик в аэродинамической трубе и программе 59
6.1 В аэродинамической трубе 59
6.2 В программе 60
7. Требования безопасности при работе с 3Д-принтером 63
8. Расчет экономической эффективности использования3д-моделей для определения аэродинамических параметров спортивных болидов формулы студент 65
8.1 Расчет предпроизводственных затрат на НИиОКР 67
8.2 Расчет общих затрат на выполнение НИОКР 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
Список используемой литературы 75
ПРИЛОЖЕНИЕ А Спецификации 77
📖 Аннотация
Работа посвящена экспериментальному исследованию аэродинамических характеристик масштабной модели гоночного автомобиля, созданной методом 3D-печати. Актуальность обусловлена необходимостью оптимизации аэродинамического обтекания болидов «Формула Студент» для повышения их динамических качеств и устойчивости, при этом использование аддитивных технологий для быстрого прототипирования моделей для испытаний требует оценки точности получаемых данных. Методология включала разработку цифровой 3D-модели болида, её изготовление на 3D-принтере и последующие испытания в аэродинамической трубе с измерением сил сопротивления и подъёмной силы при различных скоростях воздушного потока. В результате установлено, что коэффициент аэродинамического сопротивления исследуемой модели не зависит от скорости, а определяется исключительно её геометрией и габаритной площадью, что подтверждает принципиальную возможность применения масштабных 3D-моделей для корректной оценки аэродинамических параметров. Полученные экспериментальные данные использованы для верификации тягово-динамического расчёта, выполненного с опорой на методику, представленную в работе Черепанова Л.А. «Тяговый расчет автомобиля». Практическая значимость результатов заключается в возможности их применения студенческими инженерными коллективами для итеративной оптимизации аэродинамических форм гоночных автомобилей на этапе проектирования, что позволяет снизить затраты на изготовление полноразмерных прототипов и ускорить процесс разработки.
📖 Введение
Аэродинамические характеристики - это параметры, которые влияют на максимальную скорость, устойчивость автомобиля и расход топлива.
При передвижении воздушные потоки обтекают автомобиль и оказывают давление на его поверхность. На максимальную скорость и динамику влияет сила аэродинамического сопротивления, направленная противоположно направлению движению. Длины путей движения воздуха под автомобилем и над ним существенно разняться, следовательно, обтекаемому сверху воздушному потоку приходится проходить его с большей скоростью, нежели потоку движущемуся внизу автомобиля. Далее вступает в действие закон Бернулли, по которому, чем больше скорость, тем меньше давление и наоборот. Поэтому внизу автомобиля создается область повышенного давления, а сверху - пониженного. В результате получаем подъемную силу.
Силу аэродинамического сопротивления и подъемную силу определяют экспериментальным методом путем продувки автомобиля или его модели в аэродинамических трубах. Меня интересует возможно ли использовать 3д печать для создания модели болида с последующей продувкой его в аэродинамической трубе, и насколько точными будут результаты.
В данном дипломном проекте разработана 3д модель болида формулы студент для определения аэродинамических характеристик на стенде с аэродинамической трубой.
Я взялся за работу над этим дипломным проектом, потому что мне было очень интересно узнать, возможно ли использовать уменьшенные 3д модели болидов для определения реальных аэродинамических параметров. Ведь это позволит проще и точнее конструировать полноценный болид. Для этого были поставлены следующие цели: изучить основы аэродинамики, основы 3д печати, конструкцией и классификацией аэродинамических труб, на опыте исследовать силу и коэффициент аэродинамического сопротивления.
При передвижении воздушные потоки обтекают автомобиль и оказывают давление на его поверхность. На максимальную скорость и динамику влияет сила аэродинамического сопротивления, направленная противоположно направлению движению. Длины путей движения воздуха под автомобилем и над ним существенно разняться, следовательно, обтекаемому сверху воздушному потоку приходится проходить его с большей скоростью, нежели потоку движущемуся внизу автомобиля. Далее вступает в действие закон Бернулли, по которому, чем больше скорость, тем меньше давление и наоборот. Поэтому внизу автомобиля создается область повышенного давления, а сверху - пониженного. В результате получаем подъемную силу.
Силу аэродинамического сопротивления и подъемную силу определяют экспериментальным методом путем продувки автомобиля или его модели в аэродинамических трубах. Меня интересует возможно ли использовать 3д печать для создания модели болида с последующей продувкой его в аэродинамической трубе, и насколько точными будут результаты.
В данном дипломном проекте разработана 3д модель болида формулы студент для определения аэродинамических характеристик на стенде с аэродинамической трубой.
Я взялся за работу над этим дипломным проектом, потому что мне было очень интересно узнать, возможно ли использовать уменьшенные 3д модели болидов для определения реальных аэродинамических параметров. Ведь это позволит проще и точнее конструировать полноценный болид. Для этого были поставлены следующие цели: изучить основы аэродинамики, основы 3д печати, конструкцией и классификацией аэродинамических труб, на опыте исследовать силу и коэффициент аэродинамического сопротивления.
✅ Заключение
В ходе исследования, были изучены аэродинамические характеристики масштабной 3Д-модели болида «Формула Студент», а также зависимость этих характеристик от габаритной площади болида и скорости движения.
В разделе Описание стенда для исследования аэродинамических характеристик были рассмотрены его характеристики и что он из себя представляет.
В разделе Требования безопасности при работе с 3д-принтером были разработаны требования безопасности и проводимые мероприятия для снижения нарушений мер безопасности при работе с 3Д-принтером.
В разделе Расчет экономической эффективности использования 3д- моделей для определения аэродинамических параметров спортивных болидов формулы студент, произведен расчет экономических затрат на изготовление макета.
В разделе Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик в аэродинамической трубе и программе получил данные для анализа и конечного вывода.
После анализа полученных данных, я сделал вывод о том, что коэффициент аэродинамических характеристик не зависит от скорости движения автомобиля, а зависит от формы болида (габаритной площади болида). Также что можно использовать масштабную 3Д-модель болида для нахождения аэродинамических характеристик.
В результате исследовательской работы я узнал, какие бывают аэродинамические характеристики и трубы для проведения исследования, какие есть способы печати, материалы и где они могут применяться. Также выяснил, как проводят испытания моделей в аэродинамической трубе.
В разделе Описание стенда для исследования аэродинамических характеристик были рассмотрены его характеристики и что он из себя представляет.
В разделе Требования безопасности при работе с 3д-принтером были разработаны требования безопасности и проводимые мероприятия для снижения нарушений мер безопасности при работе с 3Д-принтером.
В разделе Расчет экономической эффективности использования 3д- моделей для определения аэродинамических параметров спортивных болидов формулы студент, произведен расчет экономических затрат на изготовление макета.
В разделе Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик в аэродинамической трубе и программе получил данные для анализа и конечного вывода.
После анализа полученных данных, я сделал вывод о том, что коэффициент аэродинамических характеристик не зависит от скорости движения автомобиля, а зависит от формы болида (габаритной площади болида). Также что можно использовать масштабную 3Д-модель болида для нахождения аэродинамических характеристик.
В результате исследовательской работы я узнал, какие бывают аэродинамические характеристики и трубы для проведения исследования, какие есть способы печати, материалы и где они могут применяться. Также выяснил, как проводят испытания моделей в аэродинамической трубе.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.