Σχεδιασμός και ανάλυση συστήματος ανάρτησης αγωνιστικού οχήματος

Χαλκιόπουλος, Μιχαήλ; Chalkiopoulos, Michail

dc.contributor.author	Χαλκιόπουλος, Μιχαήλ	el
dc.contributor.author	Chalkiopoulos, Michail	en
dc.date.accessioned	2018-07-17T10:37:23Z
dc.date.issued	2018-07-17
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47323
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15571
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Mechanical design	en
dc.subject	Lap time simulation	en
dc.subject	Tyre modeling	en
dc.subject	Suspension kinematics	en
dc.subject	Suspension member load calculation	en
dc.title	Σχεδιασμός και ανάλυση συστήματος ανάρτησης αγωνιστικού οχήματος	el
dc.title	Design and analysis of a race car suspension system	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Mechanical engineering	en
heal.classification	Race car design	en
heal.dateAvailable	2019-07-16T21:00:00Z
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-02-22
heal.abstract	Το κίνητρο του συγγραφέα για την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η θέληση και ανάγκη του για ανάπτυξη μιας μεθόδου βελτιστοποίησης του σχεδιασμού ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου, χωρίς την μάλλον αναγκαία στροφή προς τα έτοιμα και ακριβά λογισμικά του εμπορίου, καθώς και η μεγάλη του αγάπη για τον μηχανοκίνητο αθλητισμό. Παράλληλα, αφορμή αποτέλεσε η εμπλοκή με την κατασκευή ενός ιστορικού αγωνιστικού αυτοκινήτου την χρονική αυτή περίοδο και η ανάθεση του καθήκοντος της εξέλιξής του. Αρχικά, στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μία εποπτική παρουσίαση των βασικών αρχών που διέπουν ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο. Έπειτα, στο δεύτερο κεφάλαιο παρατίθενται τα στοιχεία ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου πού κατασκευάζει αυτή τη στιγμή η αγωνιστική ομάδα της Silk oil καθώς και όλα τα τεχνικά χαρακτηριστικά τα οποία θα χρησιμοποιηθούν στη συνέχεια με στόχο τη βελτιστοποίηση και τον μηχανολογικό σχεδιασμό των εξαρτημάτων της εμπρός ανάρτησης του. Στη συνέχεια, στο τρίτο, τέταρτο και πέμπτο κεφάλαιο αντίστοιχα παρουσιάζονται κάποιες μέθοδοι μοντελοποίησης των ελαστικών, της κινηματικής και κατ’ επέκταση ενός ολόκληρου αγωνιστικού αυτοκινήτου και η κατασκευή ενός μαθηματικού μοντέλου για τον υπολογισμό της απόδοσης του μέσω του διαγράμματος GGV. Ύστερα, στο έκτο και έβδομο κεφάλαιο παρατίθενται κάποιες προτεινόμενες μέθοδοι για την κατασκευή ενός χάρτη μιας πίστας και την εκτέλεση μιας προσομοίωσης για τον υπολογισμό της μέγιστης θεωρητικής απόδοσης ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου σε αυτήν. Στο όγδοο κεφάλαιο ακολουθεί η παράθεση των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων που έγιναν για το αγωνιστικό αυτοκίνητο που αφορά την εργασία, ως υπόδειξη της διαδικασίας βελτιστοποίησης των κινηματικών χαρακτηριστικών της εμπρός ανάρτησης του. Ο υπολογισμός των φορτίσεων των μελών της ανάρτησης του αυτοκινήτου αυτού είναι το επόμενο στάδιο, το οποίο αναλύεται εκτενώς στο ένατο και δέκατο κεφάλαιο. Ακολουθεί, στο ενδέκατο κεφάλαιο, η παρουσίαση ενός κατασκευασμένου από τον γράφων λογισμικού κατά τη διάρκεια εκπόνησης αυτής της διπλωματικής εργασίας, το οποίο εμπεριέχει όλες τις παραπάνω μοντελοποιήσεις και που χρησιμοποιήθηκε εκτεταμένα για την γρήγορη εκτέλεση μεγάλου όγκου προσομοιώσεων σε πολλές εκδοχές του ίδιου αγωνιστικού αυτοκινήτου. Στο δωδέκατο κεφάλαιο ξεκινά η διαδικασία του μηχανολογικού σχεδιασμού με την παρουσίαση των στόχων, των κανονισμών της κατηγορίας στην οποία θα διαγωνίζεται το αυτοκίνητο και τέλος των διαφόρων δυνατών επιλογών, η σύγκριση των οποίων οδηγεί στην έπαρση των τελικών αποφάσεων. Στο τελευταίο κεφάλαιο γίνεται η σύγκριση των θεωρητικά υπολογισμένων τιμών των θεμελιωδών μεγεθών με πειραματικά δεδομένα που έχουν ανακτηθεί από πραγματικό αγωνιστικό αυτοκίνητο παρόμοιων δυνατοτήτων, αντλούνται συμπεράσματα και προτείνονται μελλοντικές μελέτες και επεκτάσεις της παρούσας εργασίας. Τέλος, στο παράρτημα παρατίθενται ενδεικτικά κάποια μηχανολογικά σχέδια εξαρτημάτων της εμπρός ανάρτησης που θα κατασκευαστούν στο άμεσο μέλλον.	el
heal.abstract	The author's motivation for the development of this diploma thesis is his will and need to develop a method of optimizing the design of a racing car without the much needed shift to the expensive software available on the market, as well as his great love for motor sport. At the same time, the involvement with the current manufacturing of a historic racing car and the assignment of the task of its development was another big reason that led to it. The first chapter presents an overview of the basic principles governing a racing car. Then, the second chapter presents the details of a racing car currently being built by the Silk oil racing team and all the technical information and data that will be used later to optimize and engineer its front suspension components. Then, in the third, fourth and fifth chapters respectively focus on the construction of a mathematical model for tires, suspension kinematics and then finally a whole racing car, that is then used for the calculation of its performance through the GGV diagram. After, in the sixth and seventh chapters, some methods for constructing a race track map and performing a lap time simulation to evaluate the maximum theoretical performance of a racing car are presented. The eighth chapter presents the results of the simulations made for the currently manufactured racing car as an example of the process of optimizing the kinematic characteristics of its front suspension. The calculation of the suspension member loads is the next step, which is extensively analyzed in the ninth and tenth chapters. In the eleventh chapter there is a presentation of a software constructed during the writing of this diploma thesis, which contains all the above models and which was used extensively for the rapid execution of a large number of simulations on several versions of the abovementioned racing car. In the twelfth chapter, the mechanical design process begins with the presentation of the objectives, the regulations of the category in which the car will compete and finally the various options, the comparison of which leads to the final decisions making. The last chapter compares the theoretically calculated values, through the lap-time simulations, of key variables with data data-logged from another car of similar capabilities. After that, conclusions are drawn and future studies and extensions of the present work are proposed. Finally, some mechanical drawings of the front suspension components to be manufactured in the near future are listed in the appendix.	en
heal.advisorName	Κουλοχέρης, Δημήτριος	el
heal.advisorName	Koulocheris, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Κουλοχέρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Προβατίδης, Χριστόφορος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Koulocheris, Dimitrios	en
heal.committeeMemberName	Provatidis, Christophoros	en
heal.committeeMemberName	Antoniadis, Ioannis	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Οχημάτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	219 σ.
heal.fullTextAvailability	true