Energiahatékony versenyjármű karosszéria végeselem modelljeinek összehasonlítása

Comparison of the finite element models of the chassis of an energy efficient racecar

Abstract

During the development of SZEnergy Team’s race vehicle, that is made for the Shell Eco-marathon energy efficiency competition, the vehicle’s chassis is also developed, as it is imperative for the betterment of the vehicle’s efficiency, which necessitates the design of a new chassis. The first step of the design process is the analysis of the current chassis, for which a finite element model of appropriate quality and adequate detail.  For the analysis of composite structures there exist multiple options, however for this application accuracy is key. Three different models were examined and compared according to certain stiffness parameters. The first model doesn’t account for layers, the second has layers, however it does not have composite joints, meanwhile the third model is closest to the real chassis, taking into account the composite joints as well. The models are compared based on torsional stiffness calculated based on the results. According to the results it can be determined which model is best suited for further analysis.

Kivonat

A SZEnergy Team Shell Eco-marathon-ra készült energiahatékony versenyjárművének fejlesztése során a karosszéria is jelentős figyelmet kap, ugyanis a jármű hatékonyságának növeléséhez elengedhetetlen a ka- rosszéria jelentős változtatása, mely egy új karosszéria tervezését és építését indokolja. A tervezési folyamat első lépése a jelenlegi karosszéria részletes vizsgálata. Ehhez szükséges egy megfelelő minőségű, és kellő pontossággal létrehozott végeselem modell.  A kompozit szerkezetek vizsgálatára több lehetőség is létezik, azonban ezen alkalmazáshoz a lehető legpontosabb eredmények kellenek. Ennek megfelelően háromfajta modell lett vizsgálva és összehasonlítva szilárdsági tulajdonságok alapján. Az első modell a rétegrendeket nem veszi figyelembe, a másodiknál már van rétegrend, míg a harmadiknál a rétegrend mellett az illesztések, valamint a maganyag szerkezete is a lehető legpontosabban modellezi a jármű karosszériáját. A modellek az eredmények alapján számolt torziós merevséggel lettek összehasonlítva. A vizsgálatok eredményei alapján egyértelműen meghatározható, hogy melyik modell az ideális választás további vizsgálatok elvégzéséhez.