Numerički proračun čvrstoće kompozitnog volana natjecateljskog vozila Formule Student

završni rad

• Naslov (engleski): Numerical stress analysis of the composite steering wheel for a Formula Student competition vehicle
• Autor: Luka Marijanović
• Mentor: Darko Ivančević (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2025-02-25, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo; Opće strojarstvo (konstrukcije)

Sažetak

Cilj ovog završnog rada je razvoj kompozitnog volana natjecateljskog vozila Formule Student
te numerička analiza istog. U radu je izrađen CAD model, a zatim i numerički model volana te
je provedena analiza metodom konačnih elemenata korištenjem programskog paketa Abaqus.
Posebna pažnja posvećena je konstrukciji hvatišta radi postizanja potpune ergonomije,
optimizaciji oblika volana (s umetkom) te rasporedu slojeva, čime je postignuta željena krutost
uz minimalnu masu.
Pri razvoju ergonomije su sudjelovali vozači FSB Racing Team-a, dok su se postavljene sile i
zahtjevi temeljili na testiranjima i proračunima.
Numerička analiza započinje izradom numeričkog modela volana, definiranjem rubnih uvjeta,
opterećenja i rasporeda slojeva kompozitnih materijala, uz analizu čvrstoće primjenom kriterija
popuštanja Tsai-Hill i Tsai-Wu.

Sažetak (engleski)

The goal of this Bachelor's thesis is the design of the composite steering wheel of the Formula
Student competition vehicle and its numerical analysis. In the thesis, a CAD model was created,
followed by a numerical model of the steering wheel, and an analysis was performed using the
finite element method using the Abaqus software package. Special attention was paid to the
design of the grips, in order to achieve complete ergonomics, and to optimize the shape of the
steering wheel, but also to define the composite layup, which achieved the desired stiffness with
minimal mass. The ergonomics development involved drivers from the FSB Racing Team,
while the applied forces and requirements were based on testing and calculations.
The numerical analysis began with the creation of the numerical model of the steering wheel,
the definition of boundary conditions, loads, and the selection of the layup of the composite
plies, followed by a strength analysis using the Tsai-Hill and Tsai-Wu failure criteria.

• Ključne riječi: kompozitni volan; Formula Student; metoda konačnih elemenata; Tsai-Wu; Tsai-Hill; krutost; numerička analiza
• Ključne riječi (engleski): composite steering wheel; Formula Student; finite element method; Tsai-Wu; TsaiHill; stiffness; numerical analysis
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:075655
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: prijediplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (univ. bacc. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2027-02-27
• Datum i vrijeme pohrane: 2025-02-23 18:41:44