📄Работа №118958
Тема: Разработка конструкции аттенюатора гоночного болида класса «Формула Студент»
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Автомобили и автомобильное хозяйство
Объем:
71 листов
Год:
2019
Просмотров:
147
5690
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
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Состояние вопроса 5
1.1 Требования регламента проекта Формула Студент к разработке
аттенюатора 5
1.2 Анализ существующих конструктивных решений 7
1.3 Выводы по главе 25
2 Разработка расчетной модели аттенюатора 26
2.1 Последовательность разработки CAD-модели аттенюатора 26
2.2 Последовательность разработки расчетной модели аттенюатора.. 30
2.3 Выводы по главе 37
3 Конечно-элементный анализ типовых форм конструкций
аттенюатора 38
3.1 CAE-моделирование аттенюатора цилиндрической формы 38
3.2 CAE-моделирование аттенюатора конусной формы 43
3.3 CAE-моделирование аттенюатора кубической формы 47
3.4 CAE-моделирование аттенюатора пирамидальной формы 51
3.5 Выводы по главе 57
4 Разработка конструкции аттенюатора, удовлетворяющего
требованиям регламента проекта Формула Студент 58
4.1 CAE-моделирование аттенюатора улучшенной конструкции 58
4.2 Выводы по главе 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
1 Состояние вопроса 5
1.1 Требования регламента проекта Формула Студент к разработке
аттенюатора 5
1.2 Анализ существующих конструктивных решений 7
1.3 Выводы по главе 25
2 Разработка расчетной модели аттенюатора 26
2.1 Последовательность разработки CAD-модели аттенюатора 26
2.2 Последовательность разработки расчетной модели аттенюатора.. 30
2.3 Выводы по главе 37
3 Конечно-элементный анализ типовых форм конструкций
аттенюатора 38
3.1 CAE-моделирование аттенюатора цилиндрической формы 38
3.2 CAE-моделирование аттенюатора конусной формы 43
3.3 CAE-моделирование аттенюатора кубической формы 47
3.4 CAE-моделирование аттенюатора пирамидальной формы 51
3.5 Выводы по главе 57
4 Разработка конструкции аттенюатора, удовлетворяющего
требованиям регламента проекта Формула Студент 58
4.1 CAE-моделирование аттенюатора улучшенной конструкции 58
4.2 Выводы по главе 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
📖 Введение
Формула Студент - соревнования студенческих команд в проектировании гоночных болидов заданной регламентом конструкции. Изначально формула студент проводилась только в США, а в данный момент проходит во всём мире и помогает в становлении молодых инженеров.
Первопроходцами Formula Student в России стали три университета: Московский Автомобильно-Дорожный Университет (МАДИ), Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ) и Тольяттинский Государственный Университет (ТГУ). На сегодняшний день в РФ организовано около трёх десятков команд: в Нижнем Новгороде, Тюмени, Ярославле, Екатеринбурге, Тольятти, Челябинске и Набережных Челнах и их становится все больше [1].
Одним из важнейших требований регламента Формула Студент является безопасность пилота, которая достигается за счет добавления в конструкцию болида обязательных элементов, таких как аттенюатор.
Аттенюатор должен быть установлен спереди на передней перегородке рамы автомобиля и иметь размеры как минимум 100 мм в высоту и 200 мм в ширину на расстоянии не менее 200 мм от передней перегородки.
В аттенюатор должна быть встроена 4-х миллиметровая защитная пластина из алюминия или 1,5 миллиметровая защитная пластина из конструкционной стали. Если аттенюатор в сборе приварен к передней перегородке, то он должен иметь габаритные размеры как минимум до осевой линии труб передней перегородки во всех направлениях. Если аттенюатор в сборе не встроен в раму (то есть, не приварен), он должен крепиться к передней перегородке как минимум 4...8 мм болтами класса 8.8 (5/16 дюйма класса SAE Grade 5).
Как и в дорожных автомобилях, безопасность машин Формулы состоит из сочетания элементов, которые работают вместе для защиты водителя. Общие элементы между дорожными автомобилями и гоночными машинами- ремни безопасности и зоны деформации [2].
Для определения оптимальной конструкции аттенюатора необходимо проведение сравнительного исследования конструктивных особенностей аттенюаторов, используемых на автомобилях других команд.
Целью диссертации является исследование и разработка CAE-модели аттенюатора оптимальной конструкции из алюминиевого сплава, отвечающего требованиям безопасности пилота автомобиля согласно регламенту проекта Формула, Студент.
Объектом исследования является аттенюатор (гаситель фронтального удара) для гоночного болида класса Формула Студент.
Первопроходцами Formula Student в России стали три университета: Московский Автомобильно-Дорожный Университет (МАДИ), Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ) и Тольяттинский Государственный Университет (ТГУ). На сегодняшний день в РФ организовано около трёх десятков команд: в Нижнем Новгороде, Тюмени, Ярославле, Екатеринбурге, Тольятти, Челябинске и Набережных Челнах и их становится все больше [1].
Одним из важнейших требований регламента Формула Студент является безопасность пилота, которая достигается за счет добавления в конструкцию болида обязательных элементов, таких как аттенюатор.
Аттенюатор должен быть установлен спереди на передней перегородке рамы автомобиля и иметь размеры как минимум 100 мм в высоту и 200 мм в ширину на расстоянии не менее 200 мм от передней перегородки.
В аттенюатор должна быть встроена 4-х миллиметровая защитная пластина из алюминия или 1,5 миллиметровая защитная пластина из конструкционной стали. Если аттенюатор в сборе приварен к передней перегородке, то он должен иметь габаритные размеры как минимум до осевой линии труб передней перегородки во всех направлениях. Если аттенюатор в сборе не встроен в раму (то есть, не приварен), он должен крепиться к передней перегородке как минимум 4...8 мм болтами класса 8.8 (5/16 дюйма класса SAE Grade 5).
Как и в дорожных автомобилях, безопасность машин Формулы состоит из сочетания элементов, которые работают вместе для защиты водителя. Общие элементы между дорожными автомобилями и гоночными машинами- ремни безопасности и зоны деформации [2].
Для определения оптимальной конструкции аттенюатора необходимо проведение сравнительного исследования конструктивных особенностей аттенюаторов, используемых на автомобилях других команд.
Целью диссертации является исследование и разработка CAE-модели аттенюатора оптимальной конструкции из алюминиевого сплава, отвечающего требованиям безопасности пилота автомобиля согласно регламенту проекта Формула, Студент.
Объектом исследования является аттенюатор (гаситель фронтального удара) для гоночного болида класса Формула Студент.
✅ Заключение
С целью обеспечения безопасности пилота болида Формула Студент был проведён CAE-анализ различных конфигураций аттенюаторов и разработана оптимальная конструкция, отвечающая всем требованиям регламента проекта Формула Студент.
В рамках данной работы были сделаны следующие выводы.
1. Изменение формы и конструкции аттенюатора влияет на процесс энергопоглощения и перегрузку при ударе.
2. Алюминиевые сплавы показывают хорошие результаты в энергопоглощении и плавности прохождения деформации.
3. Установлено, что с учетом параметра перегрузки, лучшим вариантом формы аттенюатора является усеченная пирамида.
4. Установлено, что пиковое ускорение в рассмотренных конструкциях возникает в первые моменты удара.
5. Для уменьшения чрезмерной перегрузки в начале удара была спроектирована конструкция из алюминиевого сплава, имеющая форму обратной пирамиды на конце.
В рамках данной работы были сделаны следующие выводы.
1. Изменение формы и конструкции аттенюатора влияет на процесс энергопоглощения и перегрузку при ударе.
2. Алюминиевые сплавы показывают хорошие результаты в энергопоглощении и плавности прохождения деформации.
3. Установлено, что с учетом параметра перегрузки, лучшим вариантом формы аттенюатора является усеченная пирамида.
4. Установлено, что пиковое ускорение в рассмотренных конструкциях возникает в первые моменты удара.
5. Для уменьшения чрезмерной перегрузки в начале удара была спроектирована конструкция из алюминиевого сплава, имеющая форму обратной пирамиды на конце.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.