Details

В работе разрабатываются и анализируются ударопрочные конструкции, используемые в болидах команд участников соревнований Formula Student. Задачи, которые решались в ходе работы: 1. Разработка пяти прототипов конструкций демпфера фронтального удара. 2. Проведение численного моделирования краш-теста исследуемых устройств. 3. Проведение сравнительного анализа по результатам исследования и выявление лучшего из предложенных вариантов конструкции. 4. Модификация конструкции выбранного прототипа. 5. Исследование влияния размера конечных элементов и характеристик материала на результаты расчёта. В ходе работы был проведён обзор энергопоглощающих конструкций, применяемых в автомобильной промышленности и в рамках соревнований. Численное моделирование краш-теста проводилось в программном комплексе LS-DYNA. Анализ конструкций проводился по характеристикам энергопоглощения, перегрузкам и остаточной деформации элементов болида в соответствии с требованиями регламента соревнований Formula Student. В результате были разработаны пять вариантов конструкции гасителя фронтального удара для гоночного болида. Проведен анализ их поведения и характеристик при столкновении о жёсткую преграду. Лучший из прототипов подвергся модификации и дальнейшему исследованию. Для валидации полученных результатов требуется проведение натурных испытаний.

The work develops and analyzes impact-resistant structures used in the cars of Formula Student competition teams. Problems that were solved during the work: 1. Development of five prototypes of the frontal impact damper design. 2. Carrying out numerical simulation of a crash test of the researched devices. 3. Conducting a comparative analysis based on the research results and identifying the best proposed design. 4. Modification of the selected prototype design. 5. Analyze of the influence of the size of finite elements and material characteristics on the calculation results. During the work, a review of energy-absorbing structures used in the automotive industry and in competitions was carried out. Numerical modeling of the crash test was carried out using the LS-DYNA software package. The analysis of the structures was carried out based on the characteristics of energy absorption, accelerations and residual deformation of the car elements in accordance with the requirements of the Formula Student competition regulations. As a result, five designs for a frontal impact absorber for a racing car were developed. An analysis of their behavior and characteristics when colliding with a rigid barrier was carried out. The best prototype was modified and studied further. Practical tests are required to validate obtained results.