Размер:
AAA
Цвет: CCC
Изображения Вкл.Выкл.
Обычная версия сайта

Статьи обучающихся (бакалавров, магистров, аспирантов) публикуются БЕСПЛАТНО.

При перепечатке опубликованных в журнале «АПК России» материалов ссылка на журнал обязательна.






Моделирование и расчет параметров нагружения элементов пассивной безопасности болида в проекте "Формула студент"
Modeling and calculation of loading parameters of elements of passive safety of the race car in the project "Formula student"

Опубликовано в журнале (Published in):

Полный текст статьи:

УДК:
629.371.23:629.067

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

ПАССИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, БОЛИД, СИЛОВОЙ КАРКАС, МОНОКОК, ПРОСТРАНСТВЕННАЯ РАМА, УДАРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ЗАПАС ПРОЧНОСТИ, БАТТИНГ, PASSIVE SAFETY, CAR, FRAME, MONOCOQUE, SPACE FRAME, IMPACTOR, MARGIN OF SAFETY, BUTTING

АННОТАЦИЯ

Авторы: Лопухов Александр Викторович, Файзуллоев Наджибулло Лутфуллоевич, Союстов Антон Александрович, Грашина Дарья Владимировна, Гриценко Александр Владимирович, Глемба Константин Вячеславович

Системный анализ свойств безопасности спортивных машин показал, что пассивной безопасности уделяется больше внимания, чем активной. Причиной является высокая динамика перемещения по треку объекта-болида, в связи с чем возникают неустранимые ошибки у пилота, приводящие к травматизму. В настоящее время усложняющиеся технические системы не позволяют устранить ошибки, допускаемые человеком, что снижает в целом безопасность системы. Поэтому для сохранения жизни пилота основной упор делается именно на пассивную безопасность. Рассмотрены вопросы применения стандартов безопасности в проекте «Формула Студент». Обозначена цель проекта - разработка гоночного болида с электроприводом, соответствующего регламенту соревнований. Проанализированы основные требования, предъявляемые к конструкции болида с точки зрения пассивной безопасности. Выделены основные свойства, которыми должна обладать несущая система болида с электроприводом. Представлены пункты из действующего регламента соревнований, относящиеся к раме болида. Выделены общие конструктивные требования к раме болида и к монококу по отдельности. Представлены варианты расчетных случаев для испытания прочности защитного силового каркаса в виде пространственной рамы. Проведены расчеты с приложением нагрузок, имитирующих различные аварийные ситуации, такие как боковой удар, фронтовой удар и опрокидывание. По результатам расчетов максимальная деформация составила 20,65 мм, что меньше 25,0 мм (условия жесткости соблюдены). Представлена расчетная часть конструкции монокок. На основе рассмотренных подходов к конструктивному решению несущей системы выделены основные преимущества и недостатки каждого вида конструкции. В качестве решения для облегчения массы рамы предложена технология баттинга. Была выбрана конструкция пространственной рамы для рассматриваемого болида.

Abstract:

NAME: Modeling and calculation of loading parameters of elements of passive safety of the race car in the project "Formula student"
AUTOR: Lopukhov Alexander Viktorovich, Faizulloev Najibulla Lutfulloevich, Soyustov Anton Aleksandrovich, Grashina Darya Vladimirovna, Gritsenko Aleksandr Vladimirovich, Glemba Konstantin Vyacheslavovich

A systematic analysis of the safety properties of sports cars showed that passive safety is given more attention than active. The reason is the high dynamics of movement on the track of the object-the race car in connection with which there are fatal errors in the pilot leading to injury. Currently complicated technical systems do not allow to eliminate human errors, which reduce the overall security of the system. Therefore, to save the life of the pilot, the main emphasis is on passive safety. The questions of application of safety standards in the project “Formula Student” are considered. The purpose of the project - the development of a race car with an electric drive, corresponding to the regulations of the competition. The basic requirements for the design of the car from the point of view of passive safety are analyzed. The basic properties, which should have the load-bearing system of the car with an electric drive, are highlighted. The items from the current regulations of the competition relating to the car frame are presented. The General design requirements to the car frame and to the monocoque separately are highlighted. Variants of design cases for testing the strength of the protective power frame in the form of a spatial frame are presented. The calculations with the application of loads simulating various emergency situations, such as side impact, front impact and rollover. According to the calculation results, the maximum deformation was 20,65 mm, which is less than 25,0 mm (the stiffness conditions are met). The calculated part of the monocoque construction is presented. On the basis of the considered approaches to the constructive solution of the bearing system, the main advantages and disadvantages of each type of construction are highlighted. As a solution to facilitate the weight of the frame proposed batting technology. The design of the space frame for the considered car was chosen.





Сетевое издание зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС 77–83305 от 25.05.2022 г. (РОСКОМНАДЗОР, г. Москва).