Konstrukcija prednje vilice ovjesa natjecateljskog bolida

master's thesis

• Title (english): Design of front suspension system wishbone of racing car
• Author: Borna Savović
• Mentor: Marko Jokić (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2020-07-14, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering; General Mechanical Engineering (Construction)

Abstract

Ovjes automobila je sklop koji je zadužen za vođenje kotača po podlozi, osiguravanje konstantnog kontakta između pneumatika kotača i podloge te za ostvarivanje udobne vožnje za putnike. Ovjes definira performanse vozila kao i udobnost te je jedan od najvažnijih sklopova koji se nalazi na automobilima. Sam sklop se sastoji od mnogo elemenata koji se mogu podijeliti u najvažnije cjeline: vilice ovjesa, nosač glavčine kotača, elementi za prihvat opružnih nogu, sustava kočnica te elemenata za prihvat ovjesa na šasiju. Kinematika ovjesa, njegova masa i karakteristike elastičnih i prigušnih elemenata definiraju odnos između ostvarivanja performansi vozila i njegove udobnosti koji su dva suprotstavljena uvjeta. Tema ovog rada je razvoj vilica ovjesa za sportsko vozilo te je cilj razviti lagan i krut sklop.
U prvom poglavlju su objašnjeni zadatci ovjesa te je detaljno objašnjeno zbog čega se krenulo u razvoj vilica ovjesa od kompozitnih materijala. Drugo poglavlje detaljno opisuje samu konstrukciju vilica ovjesa te je objašnjeno na koji način je sklop vezan s ostatkom sustava vozila. Na kraju drugog poglavlja su detaljno opisani korišteni materijali, njihove karakteristike i oblik lijepljenog spoja. Treće poglavlje daje osnovni uvid u sustave s više tijela koji se koriste za analizu dinamike. Na temelju tog opisa detaljnije je pojašnjen način na koji se sustavi više tijela koriste za analizu dinamike. Kraj poglavlja prikazuje korišteni model za predviđanje opterećenja koja opterećuju sklop vilica ovjesa te su prikazana opterećenja koja su se koristila u proračunu. Četvrto poglavlje daje osnovni uvid u metodu konačnih elemenata te su prikazani konačni elementi korišteni u proračunavanju čvrstoće korištenjem navedene metode. U petom poglavlju su prikazani rezultati provedenog proračuna na temelju opterećenja izračunatih simuliranjem procedura ubrzavanja na krivini konstantnog radijusa i vožnje po skid pad proceduri. U šestom poglavlju je zaključak ovog rada.

Abstract (english)

Vehicle suspension is an assembly directly responsible for maintaining the wheel direction on the road, to assure constant contact between the tire and the surface and for ride comfort. Suspension defines the vehicle's performance and its ride comfort so it is one of the most important assemblies in the vehicle. The suspension assembly consists of many different parts which can be divided into subassemblies: A-arms, uprights, elements used to provide connections with struts, braking systems, and connection with the chassis. Kinematics of the suspension, its mass, and the characteristics of elastic and damping elements define the relationship between making a performance vehicle or a vehicle with good ride comfort. Therefore, since the theme of this thesis is a sports car, the goal of this thesis is to develop a light and rigid A-arm subassemblies.
The responsibilities of a suspension are explained in the first chapter. Apart from its responsibilities, in the first chapter are explained the reasons for developing a composite based A-arms. In the second chapter, the design of A-arms is explained and materials are defined. The third chapter gives a brief insight into the theory of multibody dynamics. From that insight, it is explained how that theory can be used in a vehicle application and the last part of the chapter describes a used model for predicting loads. Also, results from simulations are presented. The fourth chapter describes finite element analysis and used elements in the conducted analysis. In the fifth chapter, the results from conducted simulations are presented and the sixth chapter gives a conclusion to this thesis.

• Keywords: ovjes; kompozitne vilice; sustavi više tijela za analizu dinamike; metoda konačnih elemenata
• Keywords (english): suspension; A-arms on a composite basis; multibody dynamics; finite element analysis
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:494062
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access; Embargo expiration date: 2020-10-01
• Created on: 2020-07-06 16:52:21