Creation date in repository: 2022-03-08
Abstract: En aquest treball de fi de grau es proposa el disseny d’un xassís tubular per a un vehicle elèctric de competició monoplaça. El disseny compleix amb els requisits que s’estableixen a la normativa de la Formula SAE (Society of Automotive Engineers) respecte al xassís. Inicialment, es desenvolupa el fonament teòric del xassís explicant els paràmetres i requeriments més importants a tenir en compte, la història del xassís en la competició i els tipus d’estructures considerant els seus avantatges i inconvenients. Seguidament, s’expliquen les diferents parts que formen l’estructura del xassís i els components més importants d’aquest. En un xassís de competició l’estructura ha de d’assegurar un bon comportament dinàmic, confort en la conducció i seguretat. L’estudi dels components és indispensable abans de fer el disseny perquè aquest sigui òptim. El fet que la línia motriu disposi d’un motor elèctric condiciona tot el disseny que serà diferent del d’un vehicle de combustió interna convencional. El disseny CAD en tres dimensions es realitza amb el software CATIA V5, i es detalla el procés seguit. Pel que fa a les simulacions aquestes s’elaboren a partir d’un anàlisi per elements finits i s’utilitza el software ANSYS Mechanical. En aquest projecte s’exposen diferents estudis com són el marc teòric de la competició, el dimensionat de les barres tubulars, la verificació de la resistència del xassís a diferents situacions de càrrega, la rigidesa a torsió i el comportament dinàmic mitjançant un anàlisi modal. També s’inclou l’explicació del procés de fabricació que es seguiria. L’objectiu d’aquest projecte és l’obtenció d’un disseny que compleixi amb tots els requeriments inicialment plantejats. Respecte al primer disseny s’han realitzat algunes modificacions per tal de complir amb els requisits dels estudis realitzats. In this final degree project, it is proposed the design of a tubular chassis for a single-seater competition electric vehicle. The design meets with the requirements set out in the regulations of the Formula SAE (Society of Automotive Engineers) regarding the chassis. Initially, it is developed the theoretical foundation of the chassis, also there are explained the most important parameters and requirements to consider. In addition, it is explained the history of the chassis in competition and the types of structures considering their advantages and disadvantages. Next, the different parts that make up the chassis structure and its most important components are explained. In a competitive chassis, the structure must ensure good dynamic behaviour, driving comfort and safety. The study of the components is essential before making the design so that it is optimal. The fact that the powertrain has an electric motor determines the entire design that will be different from a conventional internal combustion vehicle. The three-dimensional CAD design is performed with CATIA V5 software, and the process followed is detailed. Regarding the simulations, these are elaborated by means of a finite element analysis using ANSYS Mechanical software. In this project there are exposed different studies such as the theoretical framework of the competition, the dimensioning of the tubular bars, the verification of the resistance of the chassis to different load situations, the torsional stiffness, and the dynamic behaviour by means of a modal analysis. Also, it includes an explanation of the manufacturing process. The objective of this project is to obtain a design that meets all the initially proposed requirements. Regarding the first design, some modifications have been made to comply with the requirements of the studies carried out. En este trabajo de fin de grado se propone el diseño de un chasis tubular para un vehículo eléctrico de competición monoplaza. El diseño cumple con los requisitos que se establecen en la normativa de la Fórmula SAE (Society of Automotive Engineers) respecto al chasis. Inicialmente, se desarrolla el fundamento teórico del chasis explicando los parámetros y requerimientos más importantes a tener en cuenta, la historia del chasis en la competición y los tipos de estructuras considerando sus ventajas e inconvenientes. Seguidamente, se explican las diferentes partes que forman la estructura del chasis y los componentes más importantes de este. En un chasis de competición la estructura debe asegurar un buen comportamiento dinámico, confort en la conducción y seguridad. El estudio de los componentes es indispensable antes de hacer el diseño para que éste sea óptimo. El hecho de que la línea motriz disponga de un motor eléctrico condiciona todo el diseño que será diferente del de un vehículo de combustión interna convencional. El diseño CAD en tres dimensiones se realiza con el software CATIA V5, y se detalla el proceso seguido. Con respecto a las simulaciones estas se elaboran mediante un análisis por elementos finitos y se utiliza el software ANSYS Mechanical. En este proyecto se exponen diferentes estudios como son el marco teórico de la competición, el dimensionado de las barras tubulares, la verificación de la resistencia del chasis a diferentes situaciones de carga, la rigidez a torsión y el comportamiento dinámico mediante un análisis modal. También se incluye la explicación del proceso de fabricación de este. El objetivo de este proyecto es la obtención de un diseño que cumpla con todos los requerimientos inicialmente planteados. Respecto al primer diseño se han realizado algunas modificaciones para cumplir con los requisitos de los estudios realizados.
Subject: Enginyeria mecànica
Language: cat
Subject areas: Enginyeria mecànica Mechanical engineering Ingeniería mecánica
Department: Enginyeria Mecànica
Student: Baiget Papió, Jordi
Academic year: 2020-2021
Title in different languages: Disseny d'un xassís tubular per a un vehicle elèctric de competició monoplaça Design of a tubular chassis for a single-seater electric competition vehicle Diseño de un chasis tubular para un vehículo eléctrico de competición monoplaza
Work's public defense date: 2021-06
Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
Keywords: Xassís, elèctric, competició Chassis, electric, competition Chasis, elèctrico, competición
Confidenciality: No
Title in original language: Disseny d'un xassís tubular per a un vehicle elèctric de competició monoplaça
Project director: Fernández Hée, Jonathan
Education area(s): Enginyeria Mecànica
Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)
Repositori URV