Návrh zavěšení kol Formule Student
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce se se zabývá návrhem kinematiky zavěšení kol obou náprav. Na základě analýz jízdních dat, multi-body simulací v softwaru Adams Car, simulací v Matlabu a analytických kalkulací v Mathcadu, je navržena řada změn s cílem zlepšit jízdní vlastnosti vozu Formule student, tyto změny jsou následně implementovány do CAD modelu vozu. Jednotlivé změny kinematiky náprav jsou provedeny na základě analýzy konkrétního problému, který se snaží řešit. Jednou z problematik je zástavbová náročnost systému odpružení a zavěšení zadních kol, zde je cílem snížit hmotnost, výšku těžiště a moment setrvačnosti. Další problematikou je geometrie předního kola, kde je cílem zlepšit využití pneumatik a snížit síly v řízení. Dále se práce zabývá simulacemi elastokinematiky zadní nápravy, součástí je také návrh měřícího zařízení. V poslední části je zkoumán vliv provedených změn i elastokinematiky na jízdní dynamiku vozu v ustálených stavech za pomocí MM metody simulované s modelem celého vozu v Adams Car a zpracované v Matlabu.
This thesis deals with design of suspension kinematics of both axles. Based on analyses of on-track data, multi-body simulations in Adams Car, simulations in Matlab and analytical calculations in Mathcad, various changes of the design are conducted in order to improve the vehicle dynamics of the Formula student car. Individual kinematic changes are made as a response to specific problems that were perceived with the previous car. One of the issues is the packaging of the decoupled roll and heave suspension system and rear suspension links, with the aim to minimize mass, center of gravity height and yawing moment of inertia. Beside packaging, changes of front wheel geometry were conducted to utilize the tire and minimize steering torque. Also, kinematics and compliance simulations of the rear suspension are conducted and a measuring device is designed. Lastly, the effects of kinematic changes and compliance on the steady-state vehicle dynamics are studied using the Force-moment method full-vehicle simulation in Adams, which is then post-processed in Matlab.
This thesis deals with design of suspension kinematics of both axles. Based on analyses of on-track data, multi-body simulations in Adams Car, simulations in Matlab and analytical calculations in Mathcad, various changes of the design are conducted in order to improve the vehicle dynamics of the Formula student car. Individual kinematic changes are made as a response to specific problems that were perceived with the previous car. One of the issues is the packaging of the decoupled roll and heave suspension system and rear suspension links, with the aim to minimize mass, center of gravity height and yawing moment of inertia. Beside packaging, changes of front wheel geometry were conducted to utilize the tire and minimize steering torque. Also, kinematics and compliance simulations of the rear suspension are conducted and a measuring device is designed. Lastly, the effects of kinematic changes and compliance on the steady-state vehicle dynamics are studied using the Force-moment method full-vehicle simulation in Adams, which is then post-processed in Matlab.
Description
Keywords
Dynamika vozidel, kinematika, zavěšení kola, náprava, Adams Car, multi-body, Matlab, teplota pneumatik, odpružení, geometrie kola, změna odklonu kola, síly v řízení, síly v zavěšení kol, model pneumatik, elastokinematika, simulace, ovladatelnost, stabilita, kontrola, MM metoda, zpracování jízdních dat, podvozek, závodní vozidlo, Formule Student, TU Brno Racing, Vehicle dynamics, kinematics, wheel suspension, decoupled roll and heave suspension system, roll-heave, Adams Car, multi-body, full-vehicle model, Matlab, tire temperature, wheel geometry, camber change, steering torque, forces in suspension links, tire model, kinematics and compliance, simulations, handling, stability, control, MMM Force-moment diagram, Yaw moment diagram, on-track data post-processing, suspension, racing car, Formula Student, TU Brno Racing
Citation
URBAN, M. Návrh zavěšení kol Formule Student [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Automobilní a dopravní inženýrství
Comittee
prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Tomáš Heger (člen)
Ing. Marek Bačovský (člen)
Ing. Jan Klimeš (člen)
Date of acceptance
2020-07-21
Defence
Študent zoznámil odbornú komisiu so svojou diplomovou prácou (zadanie, ciele, riešenie, výsledky a záver). Následne zodpovedal otázky oponenta:
- Popište prosím detailně návrh zařízení pro měření poddajnosti zavěšení prezentované na obr. 105? Jak je plánováno realizovat samotné uchycení disků? Jak bude realizováno vyvození potřebných sil, jak budou síly a deformace měřeny? Zodpovězeno
- Popište prosím implementaci aerodynamických účinků uvedenou na straně 108-109. Zodpovězeno
Ďalšie doplňujúce otázky k diplomovej práci boli:
- Vplyv jazdnej výšky na aerodynamický prítlak. Zodpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení