Name: structural design and manufacturing of a cruiser class solar vehicle
Uploaded: 2019-01-30T13:00:00
Duration: 14 min 57 s
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लेखकों को उनके आवश्यक समर्थन और Marko Lukovic जो क्रूजर के सौंदर्य डिजाइनर था के लिए Onda सोलर स्पोर्टस एसोसिएशन (www.ondasolare.com) के सभी सदस्यों को धंयवाद देना चाहता हूं । इस अनुसंधान गतिविधि यूरोपीय संघ और एमिलिया के वित्तीय सहायता के साथ महसूस किया गया था-Romagna क्षेत्र के अंदर-FESR 2014-2020, 1 धुरी, अनुसंधान और नवाचार ।

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Proceedings of the International Joint Conference on Mechanics, Design Engineering &#38; Advanced Manufacturing (JCM 2016, 14-16 September, 2016, Catania, Italy). , 25-32 (2017).</li><li>Joost, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+vehicle+weight+and+improving+U.S.+energy+efficiency+using+integrated+computational+materials+engineering.">Reducing vehicle weight and improving U.S. energy efficiency using integrated computational materials engineering.</a> Journal of the Minerals, metals, and Materials Society. 64, 1032-1038 (2012).</li><li>Paterson, G., Vijayaratnam, P., Perera, C., Doig, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+development+of+the+Sunswift+eVe+solar+vehicle:+a+record-breaking+electric+car.">Design and development of the Sunswift eVe solar vehicle: a record-breaking electric car.</a> Journal of Automobile Engineering. 230, 1972-1986 (2016).</li><li>Betancur, E., Fragassa, C., Coy, J., Hincapie, S., Osorio-G&#243;mez, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerodynamic+effects+of+manufacturing+tolerances+on+a+solar+car.">Aerodynamic effects of manufacturing tolerances on a solar car.</a> Smart Innovation, Systems and Technologies. 68, 868-876 (2017).</li><li>de Kock, J. P., van Rensburg, N. J., Kruger, S., Laubscher, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerodynamic+optimization+in+a+lightweight+solar+vehicle+design.">Aerodynamic optimization in a lightweight solar vehicle design.</a> ASME 2014 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , 1-8 (2014).</li><li>Sancraktar, E., Gratton, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design,+analysis,+and+optimization+of+composite+leaf+springs+for+light+vehicle+applications.">Design, analysis, and optimization of composite leaf springs for light vehicle applications.</a> Composite Structure. 44, 195-204 (1999).</li><li>de Camargo, F. V., Fragassa, C., Pavlovic, A., Martignani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+suspension+design+evolution+in+solar+cars.">Analysis of the suspension design evolution in solar cars.</a> FME Transactions. 45 (3), 394-404 (2017).</li><li>Hurter, W. S., van Rensburg, N. J., Madyira, D. M., Oosthuizen, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Static+analysis+of+advanced+composites+for+the+optimal+design+of+an+experimental+lightweight+solar+vehicle+suspension+system.">Static analysis of advanced composites for the optimal design of an experimental lightweight solar vehicle suspension system.</a> ASME 2014 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , (2014).</li><li>de Camargo, F. V., Giacometti, M., Pavlovic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+the+energy+efficiency+in+solar+vehicles+by+using+composite+materials+in+the+front+suspension.">Increasing the energy efficiency in solar vehicles by using composite materials in the front suspension.</a> Smart Innovation, Systems and Technologies. 68, 801-811 (2017).</li><li>Mathijsen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redefining+the+motor+car.">Redefining the motor car.</a> Reinforced Plastics. 60, 154-159 (2016).</li><li>Liu, Q., Lin, Y., Zong, Z., Sun, G., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lightweight+design+of+carbon+twill+weave+fabric+composite+body+structure+for+electric+vehicle.">Lightweight design of carbon twill weave fabric composite body structure for electric vehicle.</a> Composite Structures. 97, 231-238 (2013).</li><li>Gay, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Composite Materials: Design and Applications. , (2014).</li><li>Poodts, E., Panciroli, R., Minak, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+rules+for+composite+sandwich+wakeboards.">Design rules for composite sandwich wakeboards.</a> Composites Part B: Engineering. 44 (1), 628-638 (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ASTM D7264. 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M., Rezaei, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+and+optimization+of+composite+leaf+spring.">Analysis and optimization of composite leaf spring.</a> Composite Structures. 60, 317-325 (2003).</li><li>. Composite leaf springs: Saving weight in production Available from: <a target="_blank" href="https://www.compositesworld.com/articles/composite-leaf-springs-saving-weight-in-production-suspension-systems">https://www.compositesworld.com/articles/composite-leaf-springs-saving-weight-in-production-suspension-systems</a> (2014)</li></ol>

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

1 तालिकासे, यह सूचना है कि एकल laminas सममित नहीं हैं, जबकि पूरे सैंडविच है संभव है । इस plies, तकनीकी ंयूनतम, और वांछित यांत्रिक गुणों के दोनों कम से अधिक संख्या होने की आवश्यकता के कारण है ।
एक तरफ, खंड 1 के रूप में चिह्नित/1b, 2, 3 चित्रा 7 में समग्र यांत्रिक गुणों के लिए जिंमेदार है, उच्च शक्ति सुदृढीकरण के उंमुखीकरण जा रहा है एकतरफ़ा उन दोनों के बीच मुख्य अंतर प्लाई । दूसरी ओर, ए, बी, सी, और डी के रूप में चिह्नित वर्गों को खाते में निलंबन प्रणालियों के और यात्रियों की सीटों के केंद्रित भार लेने के लिए संशोधित कर रहे हैं, पत्ती स्प्रिंग्स की उपस्थिति के कारण ।
कंपोजिट चेसिस के विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया परिमित तत्व मॉडल एक शेल टोपोलॉजी पर आधारित है । शैल तत्वों समग्र संरचनाओं reproducing के लिए एक उपयुक्त विकल्प हैं, के रूप में वे ठोस तत्वों से काफी सरल जाल के साथ पतली दीवारों निकायों के झुकने कठोरता पर कब्जा करते हैं । दूसरी ओर, सातत्य शैल या ठोस तत्वों का सहारा जब मोटी सैंडविच संरचनाओं या खड़ी तनाव ढाल के साथ क्षेत्रों मॉडलिंग पर विचार किया जाना चाहिए; शैल और सातत्य शैल तत्वों पर तुलनात्मक चर्चा24,25प्रदान की गई है ।
स्थैतिक विश्लेषण का मुख्य उद्देश्य है कि कठोरता और संरचना की ताकत की आवश्यकताओं को पूरा सत्यापित कर रहा है । कठोरता आवश्यकताओं को सुनिश्चित करने से सीधे लागू कर रहे है कि प्रत्येक लोड मामले के तहत वाहन के विरूपण नियमों की सीमा के भीतर है (यानी, वाहन का कोई हिस्सा रहने वालों के कमरे में प्रवेश) । संरचना की शक्ति का आकलन हशिण के समग्र plies के26 नुकसान का मूल्यांकन करने पर आधारित है; अर्थात्, हशिण के मापदंडों को कड़ाई से 1 से कम होना चाहिए । के रूप में अलग हानिकारक मोड मिश्रित टुकड़े करने की वैश्विक विफलता के लिए योगदान, संचई क्षति मानदंड का उपयोग करें (जैसे, हशिण) की सिफारिश की है; अधिकतम तनाव मानदंड धातु घटकों के लिए उपयुक्त हो सकता है ।
साहित्य हल्के समग्र पत्ती स्प्रिंग्स के डिजाइन अनुकूलन के लिए विभिंन समाधानों का प्रस्ताव किया है, लेकिन उनमें से ज्यादातर केवल एक ही पहिया27,28 कनेक्ट (कोई antiroll क्षमता) या केवल अर्क मोल्ड के लिए उपयुक्त है प्रौद्योगिकी (डबल पतला)29। यहां प्रस्तुत पत्ती वसंत के डिजाइन prepreg फाड़ना प्रक्रिया है, जो एक डबल पतला डिजाइन समाधान की अनुमति नहीं है लेकिन उच्च सामग्री शक्ति और विश्वसनीयता की गारंटी देता है द्वारा एक प्राथमिकताओं विवश है ।
पत्ती वसंत का अभिनव पहलू एक में दो घटकों के कार्यात्मक एकीकरण है (वसंत और antiroll बार) और मुख्य लाभ बड़े पैमाने पर कमी है । इसके अलावा, प्रस्तावित विश्लेषणात्मक मॉडल के लिए धन्यवाद, यह आगे द्रव्यमान को कम करने के लिए संभव है और सेट अधिकतम लोड और विस्थापन के लिए इष्टतम ज्यामिति तेजी से मिलता है ।
स्थानीय तनावों और बाहर के विमान लोगों, जो विश्लेषणात्मक मॉडल द्वारा की सराहना नहीं किया जा सकता है, परिमित तत्व विधि द्वारा मूल्यांकन कर रहे हैं, और पत्ती वसंत समग्र एकल परतों ईंट तत्वों के साथ मॉडलिंग कर रहे हैं । यह समाधान गणना से भारी गोले का उपयोग कर रहा है, लेकिन अनुमति देता है, हशिण के साथ संयोजन में, 3-डी विफलता मानदंड के बाहर के विमान भार है, जो पत्ती वसंत डिजाइन का एक महत्वपूर्ण पहलू है की वजह से फाड़ना भविष्यवाणी करने के लिए । अंत में, पत्ती वसंत के डिजाइन के लिए विश्लेषणात्मक और संख्यात्मक मॉडल एक छोटा पत्ता वसंत पर एक प्रयोगात्मक परीक्षण द्वारा मान्य किया गया है.
दुर्घटना परीक्षण के बारे में, रोल पिंजरे के अपेक्षाकृत ऊंचा विस्थापन, हालांकि यह चिंता का विषय का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, मुख्य रूप से इसके सामने पट्टी के लेआउट के लिए जिंमेदार ठहराया है । यह एक विशिष्ट संरचनात्मक उद्देश्य है जो रोल पिंजरे, के लिए चेसिस द्वारा अवशोषित किया जाना चाहिए कि ऊर्जा के अधिकांश स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार है, यह कोई घटता और प्रभाव दिशा के साथ एक तेज कोण पर, साथ रखा गया है, जो तीव्र तरीके से यह . इस कारण से, रोल पिंजरे वाहन के पीछे करने के लिए धक्का दिया है, जिससे सीटों के लिए अपने लगाव क्षेत्रों पर एक ऊंचा तनाव पैदा कर रहा है । यह ध्यान देने वाली बात है कि, किसी भी सुरक्षा सुविधाओं है कि संभावित पर सुधार किया जा सकता है के बावजूद, चेसी की ंयूनतम विकृति और तथ्य यह है कि कोई घटक प्रवेश/यह स्पष्ट है कि वाहन के डिजाइन माना जाता है बना सुरक्षित इसके crashworthiness के संबंध में ।
इसलिए, एक पूरे के रूप में वाहन के संरचनात्मक डिजाइन माना जाता है सामग्री के उपयोग के मामले में अनुकूलित किया गया है, जहां व्यापक गणना प्रोटोकॉल में दिखाया एक चेसी के डिजाइन के लिए आवश्यक है और पत्ती के लिए स्प्रिंग्स कि सिलवाया रहे थे के लिए प्रकाश और एक बढ़ाया यांत्रिक प्रदर्शन पेश करने के लिए । इसके अलावा, एक संख्यात्मक दुर्घटना परीक्षण सिमुलेशन के माध्यम से, वाहन संरचना का प्रदर्शन किया है कि यह सफलतापूर्वक एक पूर्ण ललाट अपने इष्टतम ऊर्जावान दक्षता पर कार की औसत वेग पर विचार प्रभाव द्वारा आस्थगित गति झेलने में सक्षम है ।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>CFRP Twill T300 200g/m^2</td>
			<td>Impregantex</td>
			<td>GG 204T2 IMP 503Z 46%</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFRP UD STS 150g/m^2</td>
			<td>DeltaPreg</td>
			<td>STS-150 - DT150 - 36%</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFRP UD M46J 150g/m^2</td>
			<td>Cytec</td>
			<td>MTM49-3 M46J (12K) 36%</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFRP UDT1000 150</td>
			<td>Cytec</td>
			<td>X01 - 36% T1000 (12K)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Honeycomb</td>
			<td>DuPont</td>
			<td>Nomex 9-14 mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Universal Testing Machine (UTM)</td>
			<td>Instron</td>
			<td>Instron 8033 250 kN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FEM</td>
			<td>Ansys</td>
			<td>Ansys 18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Numerical computing Enviroment</td>
			<td>Matworks</td>
			<td>Matlab R2018a</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

structural design and manufacturing of a cruiser class solar vehicle

क्रूजर बहु निवासी सौर वाहनों है कि लंबी दूरी (३,००० किमी से अधिक) सौर ऊर्जा की खपत और पेलोड के बीच सबसे अच्छा समझौता के आधार पर दौड़ में प्रतिस्पर्धा की कल्पना कर रहे हैं । वे दौड़ के समग्र आयामों के बारे में नियमों का पालन करना चाहिए, सौर पैनल आकार, कार्यक्षमता, और सुरक्षा और संरचनात्मक आवश्यकताओं, जबकि आकार, सामग्री, powertrain, और यांत्रिकी डिजाइनर के विवेक पर विचार कर रहे हैं । इस काम में, एक पूर्ण कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक सौर वाहन के संरचनात्मक डिजाइन प्रक्रिया के सबसे अधिक प्रासंगिक पहलुओं विस्तृत कर रहे हैं । विशेष रूप से, चेसिस के फाड़ना अनुक्रम के डिजाइन के लिए इस्तेमाल प्रोटोकॉल, पत्ती स्प्रिंग्स संरचनात्मक विश्लेषण, और दुर्घटना परीक्षण वाहन के संख्यात्मक अनुकरण, सुरक्षा पिंजरे सहित, वर्णित हैं । फाइबर प्रबलित समग्र संरचनाओं के डिजाइन पद्धति की जटिलता उनके यांत्रिक विशेषताओं सिलाई और कार के समग्र वजन के अनुकूलन की संभावना से मुआवजा दिया है ।

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Structural Design and Manufacturing of a Cruiser Class Solar Vehicle

इस काम में, कई एक पूर्ण कार्बन फाइबर के संरचनात्मक डिजाइन प्रक्रिया से संबंधित पहलुओं प्रबलित प्लास्टिक सौर वाहन विस्तृत रहे हैं, चेसी चेसिस पर ध्यान केंद्रित, पत्ती स्प्रिंग्स, और एक दुर्घटना परीक्षण के दौरान एक पूरे के रूप में वाहन ।

संरचनात्मक डिजाइन और एक क्रूजर वर्ग के विनिर्माण सौर वाहन

Cruisers are multi-occupant solar vehicles that are conceived to compete in long-range (over 3,000 km) solar races based on the best compromise between ...

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Here, we demonstrate the incorporation of monovalent cation additives into CH3NH3PbI3 perovskite in order to adjust the optical, excitonic, and electrical ...

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