Caracterización del Manejo Dinámico y Optimización de la Configuración para un Coche de Carreras de Formula SAE a través de Simulación Multicuerpo
Autores: Balena, Matteo; Mantriota, Giacomo; Reina, Giulio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Caracterización del Manejo Dinámico y Optimización de la Configuración para un Coche de Carreras de Formula SAE a través de Simulación Multicuerpo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Modelado
Simulación
Sistemas mecánicos
Coches de fórmula
Ingeniería asistida por ordenador
Dinámica de vehículos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Hay un creciente interés en la modelización y simulación de múltiples cuerpos que desempeñan un papel crítico en el desarrollo y prueba de nuevos sistemas mecánicos, en general, y de coches de fórmula específicamente, para evitar pruebas experimentales en pista costosas y que consumen mucho tiempo. Los recientes avances en paquetes de ingeniería asistida por computadora permiten no solo evaluar las propiedades básicas que definen el comportamiento dinámico de un coche de fórmula recién diseñado, sino también investigar el impacto en el rendimiento de los muchos parámetros ajustables que se conocen colectivamente como la configuración del coche. Por lo tanto, al proporcionar una retroalimentación rápida de una expectativa de configuración dada, se pueden obtener configuraciones óptimas que aseguran el más alto nivel de rendimiento. En este documento, se dirige expresamente a un vehículo de Fórmula SAE. Primero, se describe un modelo completo de múltiples cuerpos del prototipo detallando las propiedades de cada subensamblaje, por ejemplo, suspensiones y barras estabilizadoras, sistema de dirección y tren motriz. Luego, se obtienen las características básicas de manejo a través de pruebas simuladas en pista. Basado en principios de dinámica vehicular, se discute a fondo el ajuste fino de la configuración del vehículo para obtener el mejor rendimiento en cada uno de los eventos de concurso de la competencia de Fórmula SAE. Por ejemplo, en el evento de skidpad donde se requiere que los coches circulen por una pista en forma de ocho, se puede lograr una ganancia de casi 2 km/h en la velocidad máxima de desplazamiento ajustando los ángulos de inclinación de todos los neumáticos.
Descripción
Hay un creciente interés en la modelización y simulación de múltiples cuerpos que desempeñan un papel crítico en el desarrollo y prueba de nuevos sistemas mecánicos, en general, y de coches de fórmula específicamente, para evitar pruebas experimentales en pista costosas y que consumen mucho tiempo. Los recientes avances en paquetes de ingeniería asistida por computadora permiten no solo evaluar las propiedades básicas que definen el comportamiento dinámico de un coche de fórmula recién diseñado, sino también investigar el impacto en el rendimiento de los muchos parámetros ajustables que se conocen colectivamente como la configuración del coche. Por lo tanto, al proporcionar una retroalimentación rápida de una expectativa de configuración dada, se pueden obtener configuraciones óptimas que aseguran el más alto nivel de rendimiento. En este documento, se dirige expresamente a un vehículo de Fórmula SAE. Primero, se describe un modelo completo de múltiples cuerpos del prototipo detallando las propiedades de cada subensamblaje, por ejemplo, suspensiones y barras estabilizadoras, sistema de dirección y tren motriz. Luego, se obtienen las características básicas de manejo a través de pruebas simuladas en pista. Basado en principios de dinámica vehicular, se discute a fondo el ajuste fino de la configuración del vehículo para obtener el mejor rendimiento en cada uno de los eventos de concurso de la competencia de Fórmula SAE. Por ejemplo, en el evento de skidpad donde se requiere que los coches circulen por una pista en forma de ocho, se puede lograr una ganancia de casi 2 km/h en la velocidad máxima de desplazamiento ajustando los ángulos de inclinación de todos los neumáticos.