Name: structural design and manufacturing of a cruiser class solar vehicle
Uploaded: 2019-01-30T13:00:00
Duration: 14 min 57 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Structural Design and Manufacturing of a Cruiser Class Solar Vehicle at JoVE.com

Авторы хотят поблагодарить всех членов ассоциации спорта Onda Solare (www.ondasolare.com) за их существенную поддержку и Марко Лукович, который был эстетической дизайнера крейсер. Эта исследовательская деятельность была реализована при финансовой поддержке Европейского союза и из региона Эмилия-Романья внутри POR-FESR 2014-2020, оси 1, исследований и инноваций.

<ol>
	<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> Popular Mechanics Magazine. 104 (3), (1955).</li><li>Thacher, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A Solar Car Primer, A Guide to the Design and Construction of Solar-Powered Racing Vehicles. , (2015).</li><li>Minak, G., Fragassa, C., de Camargo, F. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+brief+review+on+determinant+aspects+in+energy+efficient+solar+car+design+and+manufacturing.">A brief review on determinant aspects in energy efficient solar car design and manufacturing.</a> Smart Innovation, Systems and Technologies. 68, 847-856 (2017).</li><li>Tamura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teijin+advanced+carbon+fiber+technology+used+to+build+solar+car+for+world+solar+challenge.">Teijin advanced carbon fiber technology used to build solar car for world solar challenge.</a> Reinforced Plastics. 60, 160-163 (2016).</li><li>Kin, W. D., Kruger, S., van Rensburg, N. J., Pretorius, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Numerical+assessment+of+aerodynamic+properties+of+a+solar+vehicle.">Numerical assessment of aerodynamic properties of a solar vehicle.</a> ASME 2013 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , (2013).</li><li>Betancur, E., Mej&#237;a-Guti&#233;rrez, R., Osorio-G&#243;mez, G., Arbelaez, A., Eynard, B., Nigrelli, V., Oliveri, S. M., Peris-Fajarnes, G., Rizzuti, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+structural+parts+for+a+racing+solar+car.">Design of structural parts for a racing solar car.</a> Advances on Mechanics, Design Engineering and Manufacturing. 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. Standard Test Method for Flexural Properties of Polymer Matrix Composite Materials. , (2015).</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 D2344. Standard Test Method for Short-Beam Strength of Polymer Matrix Composite Materials and Their Laminates. , (2015).</li><li>Rondina, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+full+carbon+wheels+for+sport+cars+with+high-volume+technology.">Development of full carbon wheels for sport cars with high-volume technology.</a> Composite Structures. 192, 368-378 (2018).</li><li>Sodena, P. D., Kaddourb, A. S., Hinton, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommendations+for+designers+and+researchers+resulting+from+the+world-wide+failure+exercise.">Recommendations for designers and researchers resulting from the world-wide failure exercise.</a> Composites Science and Technology. 64, 589-604 (2004).</li><li>Zenkert, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Introduction+to+Sandwich+Construction.">An Introduction to Sandwich Construction.</a> Engineering Materials Advisory Services Ltd. , (1995).</li><li>Barbero, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Finite Element Analysis of Composite Materials Using AbaqusTM. , (2013).</li><li>Hashin, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Failure+Criteria+for+Unidirectional+Fiber+Composites.">Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites.</a> Journal of Applied Mechanics. 47 (2), 329-334 (1980).</li><li>Yu, W. J., Kim, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double+Tapered+FRP+Beam+for+Automotive+Suspension+Leaf+Spring.">Double Tapered FRP Beam for Automotive Suspension Leaf Spring.</a> Composite Structures. 9, 279-300 (1988).</li><li>Shokrieh, M. 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>

Авторы не имеют ничего сообщать.

Из таблицы 1можно заметить, что один laminas не являются симметричными, в то время как весь бутерброд. Это объясняется необходимость наличия как наименее количество слоёв, технологического минимума и необходимых механических свойств.
С одной стороны, раздел помечен как 1/1b, 2, 3 на рисунке 7 отвечает за общую механических свойств, будучи ориентации однонаправленный слоем высокопрочной арматуры основное различие между ними. С другой стороны разделы, помеченные как A, B, C и D будут изменены принимать во внимание концентрированных нагрузок систем подвески и пассажирских мест, благодаря наличию рессоры.
Модели конечных элементов, используется для анализа составных шасси основана на топологии оболочки. Элементы оболочки являются подходящим вариантом для воспроизведения композиционных структур, поскольку они, как правило, чтобы захватить изгиб жесткость тонкостенных органов с ячейками существенн простоее чем твердых элементов. С другой стороны прибегая к оболочки сплошной или твердых элементов следует учитывать при моделирования структур толстым многослойным или регионов с крутыми стресс градиенты; Сравнительный обсуждение элементов оболочки оболочки и континуум предоставляется24,25.
Основная цель статического анализа является проверка, что жесткость и прочность структуры требованиям. Обеспечивается жесткость требований непосредственно путем обеспечения того, чтобы деформация транспортного средства в каждый случай нагрузки в пределах правил (т.е., без частью транспортного средства проникает обслуживание пассажиров). Оценка прочности структуры основывается на оценке Hashin в ущерб26 составного слоёв; а именно Hashin и параметры должны быть строго меньше 1. Как различные разрушительные режимы вклад глобального отказа композитного ламината, использование критериев совокупный ущерб (например, Hashin в) рекомендуется; Максимальное напряжение критерии могут быть пригодны для металлических компонентов.
Литературе предлагает различные решения для оптимизации проектирования легкие композитные рессор, но большинство из них подключаться только одно колесо27,28 (не antiroll возможности) или подходят только для инфузии плесень технологии (двойной коническая)29. Дизайн рессоры здесь представлены является ограничением априори , препрег, ламинирования, который не допускает двойных конический дизайн решения, но гарантирует высокую прочность материала и надежность.
Новаторский аспект весны листьев является функциональной интеграции двух компонентов в одном (весной и antiroll бар) и главным преимуществом является массовые сокращения. Кроме того благодаря предложенной аналитической модели, возможность дальнейшего сокращения массы и получить оптимальную геометрию быстро установить максимальную нагрузку и перемещения.
Местных напряжений и вне плоскости те, которые не могут быть оценены аналитической модели, вычисляются по методу конечных элементов, и композитных одиночные слои рессора моделируются с элементами кирпича. Это решение вычислительно тяжелее, чем использование оболочек, но позволяет, в сочетании с Hashin, критерии отказа 3-D предсказать расслаивания, вызванных вне плоскости нагрузок, который является одним из важнейших аспектов дизайн рессоры. Наконец аналитические и численные модели для проектирования рессоры были проверены экспериментальные испытания на масштабных рессора.
Относительно краш тест относительно повышенных перемещение рулон клетке, хотя он не вызывает обеспокоенность, обусловлено главным образом макет его передней панели. Ее noncurved форму и острый способ, в котором он размещается, не кривые и на острый угол с направление удара, отвечает за передачу большую часть энергии, которые должны быть поглощены шасси в рулон клетке, которая имеет различные структурные цели . По этой причине рулон клетке помещается в задней части транспортного средства, вызывая повышенный стресс на вложение областей на места. Важно заметить, что, несмотря на любой безопасности функции, которые могут быть потенциально улучшены, минимальной деформации монокок и тот факт, что компоненты не проникли/перфорированный другие ясно что дизайн автомобиля считается безопасный относительно его ударопрочность.
Таким образом структурный дизайн автомобиля в целом, как считается, были оптимизированы с точки зрения использования материалов, где обширные вычисления показали в протокол имеет важное значение для разработки монокок и рессоры, которые были специально разработаны, чтобы быть свет и представить более механические характеристики. Кроме того, через крушение численного тестирование моделирования, конструкции транспортного средства показал, что он успешно выдержать импульса, выведен полный фронтальный воздействием, учитывая средняя скорость автомобиля на его оптимальной энергетической эффективности.

Солнечный автомобиль-солнечных батареях автомобиль используется для наземного транспорта. Первый солнечный автомобиль был представлен в 1955 году: он был крошечный 15-дюймовая модель, состоящий из 12 селен фотоэлектрических элементов и небольшой электрический мотор1. После успешной демонстрации были предприняты большие усилия во всем мире, чтобы доказать целесообразность солнечной устойчивой мобильности.
Дизайн солнечного автомобиля2 ограничили количество ввода энергии в машину, которая в обычных условиях весьма ограничено. Некоторые прототипы были разработаны для общественного пользования, хотя не автомобили, прежде всего руководствовался солнца доступны коммерчески. На самом деле солнечные автомобили кажется далеко от общего использования в повседневной жизни, с учетом их текущих ограничений, особенно с точки зрения затрат, диапазон и функциональность. В то же время, они представляют действительный испытательном стенде для разработки новых методологий, на уровне проектирования и производства, сочетая технологии, обычно используется в передовых промышленных секторах, таких, как аэрокосмическая, альтернативной энергии, и Автомобильные. Кроме того большинство солнечных автомобилей были построены для солнечной автомобильных гонок, благородных события во всем мире, участниками которого являются главным образом университеты и исследовательские центры, которые обладая исследования оптимальных решений для каждой технической проблемы. В частности организаторы самых важных конкурсов (например, мир Solar Challenge) уже внедряют стратегию развития положений гонки, которые призваны принести эти экстремальные автомобили как можно ближе к более традиционным транспортные средства. Конкретно, после многих лет в котором транспортные средства были сингл seaters и разработан путешествовать маршрут как быстро, как возможно, возникающим Категория Крузер был недавно представил и разработан для эффективной транспортировки более пассажиров.
Для этих транспортных средств технические требования стали еще более жесткими. В самом деле не только они должны гарантировать максимальную энергоэффективность, но они должны также соблюдать более сложных технических условий, связанных с различной функциональностью. Например возможность транспортировки большее количество пассажиров делает его более трудным гарантировать условия безопасности и управляемости автомобиля. Стремимся производится более сложным из-за общего увеличения веса и необходимость вставить гораздо больше батарею, в то время как внутренние пробелы должны быть сокращены, что делает позиционирования сложной механики.
Новая философия дизайна необходимо подходить, включая различные концепции использования материалов и производства. Во-первых материалов должен быть выбран на основании высокая удельная прочность и, как прямое следствие, пластмассы волокна углерода армированного представляют собой оптимальное решение. Кроме того конкретные ухищрений в дизайн должен быть реализован.
В настоящей статье изображены процедур, используемых для разработки некоторых из наиболее важных структурных частей солнечной транспортного средства, например его монокок шасси, подвеска и даже вычислительной краш тест. Окончательной сферы является быстро получить солнечный автомобиль с наименьшими весом, в компромисс с правилами аэродинамики и гонки.
Очевидно Поиск оптимального материала с точки зрения соотношения между сопротивлением и вес ограничивается технологии, которая является автоклавного формования Углепластика препрегов. Цель выбранных методов является быстрое определение оптимальный выбор материала с точки зрения типологии слойные внутри ряд ограниченных возможностей и формования. В самом деле, проектирование с композиционными материалами подразумевает одновременный выбор разделов геометрических свойств, конкретного материала и подходящие технологии (в случае представленные здесь, что определяется заранее, как это часто бывает).
Несколько известных дальней производительности соревнования для солнечных электрических транспортных средств были проведены во всем мире в последние десятилетия с участием топ рейтинг университетов и исследовательских центров, которые являются основными агентами содействие для развития такой мобильности технология. Однако конкурентоспособности, которая работает в этой области исследований в союзе с интеллектуальной собственности границ является серьезно ограничивающим фактором для распространения знаний по этому вопросу. По этой причине, обзор литературы на солнечный автомобиль Дизайн счета для ссылки на несколько (и иногда устаревшей), даже когда весь исследований основаны на это обследование3, который является, почему поощряются реализации работ, таких как настоящего.
Независимо совершенствуется какой аспект дизайна транспортного средства, всегда преследует общую цель: достижение более эффективного использования энергии. Продуктивной изменения в конструкции не всегда основаны на передовые технологии, как они могут быть просто основаны на механике как снижение центра тяжести транспортного средства для повышения ее стабильности, (что особенно важно для соревнований, проведенных в пустыне 4 регионах из-за боковой ветер порывы5) или снижения веса автомобиля частей6-из которых 10% общего снижения веса в электрических транспортных средств может вывести до 13,7% в области энергосбережения7. Также часто стратегии тщательного энергии используются в гонке события обеспечить максимально возможную производительность, где можно получить захватывающие максимальная скорость 130 км/ч и одного обвинения, которые длятся более 800 км в крейсер класса автомобилей8.
Изучение автомобиля аэродинамики5,9,10 важно заверить мало сопротивления воздуха и гладкость во время вождения, где основные аспекты контролироваться являются снижение коэффициента сопротивления для разрешить машину для перемещения во время тратить меньше энергии и коэффициент лифта, которые должны храниться отрицательное, чтобы гарантировать, что автомобиль безопасно и стабильно прикреплен к земле, даже на более высоких скоростях.
Еще один важный параметр разрабатываться является система подвески, которая обычно применяется в обычных автомобилях с единственной целью предоставления комфорт, стабильность и безопасность, но в солнечных автомобилей должно быть также свет. Этот важный аспект был изучен начиная с 1999 года11 в исследованиях с участием стекловолокна рессоры и, совсем недавно, с углеродного волокна12 , когда составляют рычаги ссылки13, оказалось обеспечить не только вес сокращение, но и фактором укрепления безопасности. Хотя несомненно двойной поперечный рычаг подвески чаще используются в солнечных автомобилей14, настоящее исследование считает, что поперечные весны листьев построены с углеродного волокна, для него это проще и легче подвески с снижению неподрессоренных вес.
Для изготовления корпуса строительство конструкции Монокок из углеродного волокна оказалось предоставлять значительное преимущество в производительности, будучи ограничением незаменимым дизайн для самых известных существующих4,8 ,15 солнечный автомобиль команд. Использование углеродного волокна жизненно важное значение для выполнения транспортного средства, позволяя команд для создания транспортных средств, где каждый из структурных компонентов (или различных частях ту же структуру, как и шасси) имеет оптимальное количество волокон в слоистых рассчитывается ориентации. Для этого в этой работе, материала, из которого были оценены свойства через стандартизированные экспериментальных испытаний, например три точки изгиба и испытания на межслойную сдвига прочность (трудовые).
Для обеспечения стабильности размеров во время цикла лечения, строительство, как правило, сделаны с вакуумных мешков и автоклавного формования4 на углеродное волокно формы, которые, в свою очередь, прокатаны на точно фрезерованные высокой плотности пены или алюминия шаблонов. Большинство частей образуется сэндвич структур (т.е., с волокнами на кожу и чрезвычайно легкий вес основных материалов, которые служат для атрибута изгиб сопротивление композита, перевозящих чрезвычайно низкий вес). Кроме того углеродного волокна также выгодно для предоставления более высоких уровней колебательной безопасности против явления резонанса12.
Стремясь сертифицировать безопасность пассажиров в аварии событий, краш-тесты обычно включают длительным и неэкономичным, экспериментальной и разрушительной тесты с образца транспортных средств. Одна недавняя тенденция, которая набирает огромной популярности является компьютер смоделированные аварии, тестирование, где эти имитации расследовать безопасность водителя и пассажиров автомобиля во время различных видов воздействия (например, полный фронтальный, смещения фронтальные, боковые воздействия и рулон над) . Учитывая важность проведения анализа сбоев на дорожного транспортного средства и возможности делать это путем численного моделирования, настоящее расследование направлена на выявление наиболее важных областей солнечной транспортного средства, с точки зрения как максимальное напряжение и деформации, чтобы гипотеза совершенствование структуры.
Численное краш тест на солнечных автомобилей, настоящим осуществляется является беспрецедентным. Учитывая отсутствие библиография исследований и конкретные правила для этого подхода инновационные солнечный автомобиль предполагалось, считает воздействия транспортного средства на жесткой препятствием на его средняя скорость адаптации. Для этого моделирования геометрии транспортного средства и моделирования (включая сетки Конституции и моделирования set-up) были проведены на различных соответствующего программного обеспечения. Использование углеродного волокна для автомобиля структура также оправдано его ударопрочность поведение, которое уже было показано выше, чем у других материалов, таких как стекло волокна композиты, на краш-тестах16электрических транспортных средств.

<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

Крейсера, нескольких пассажиров солнечной автомобилей, которые задуманы конкурировать на большие расстояния (более 3000 км) солнечной гонок основанных на наилучший компромисс между потреблением энергии и полезная нагрузка. Они должны выполнять правила гонки Габариты, размер панели солнечных батарей, функциональность и безопасности и структурных требований, а формы, материалы, трансмиссии, и механики, считаются на усмотрение дизайнера. В этой работе подробно изложены наиболее важные аспекты процесса конструкции полный углеродного волокн усиленная Пластиковые солнечной транспортного средства. В частности протоколы, используемые для дизайна ламинирования последовательности шасси, структурный анализ рессоры и численное моделирование краш тест транспортного средства, включая каркас безопасности, описаны. Сложности методологии проектирования армированных волокном композитных конструкций компенсируется возможность пошива их механические характеристики и оптимизации общий вес автомобиля.

Watch this Scientific Journal Video about Structural Design and Manufacturing of a Cruiser Class Solar Vehicle at JoVE.com

Structural Design and Manufacturing of a Cruiser Class Solar Vehicle

В этой работе некоторые аспекты связанных с процессом структурных дизайн полный-углеродного волокна армированной подробно пластиковых солнечный автомобиль, сосредоточив внимание на монокок шасси, рессоры, и транспортное средство в целом во время сбоя теста.

Структурное проектирование и изготовление крейсера класса солнечного автомобиля

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 ...

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Energy Methods

SCIENTISTS IN ACTION

Making Record-efficiency SnS Solar Cells by Thermal Evaporation and Atomic Layer Deposition

Создание Записать-эффективность SNS солнечных батарей методом термического испарения и осаждения атомного слоя

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent ...

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

Эксперименты по ультразвуковой смазки Использование пьезоэлектрически содействии Tribometer и оптических профилометром

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Digital Printing of Titanium Dioxide for Dye Sensitized Solar Cells

Цифровая печать диоксида титана для ячейка гретцеля

Silicon solar cell manufacturing is an expensive and high energy consuming process. In contrast, dye sensitized solar cell production is less ...

Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

Одновалентного катиона легирование CH<sub&gt; 3</sub&gt; NH<sub&gt; 3</sub&gt; PbI<sub&gt; 3</sub&gt; Для эффективного перовскита солнечных батарей

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

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for CuIn,GaSe2 Solar Cells

На месте Мониторинг производительности ускоренной деградации солнечных элементов и модулей: тематическое исследование для Cu (In, Ga) Se2 солнечных батарей

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction ...

Indoor Experimental Assessment of the Efficiency and Irradiance Spot of the Achromatic Doublet on Glass (ADG) Fresnel Lens for Concentrating Photovoltaics

Indoor Experimental Assessment of the Efficiency and Irradiance Spot of the Achromatic Doublet on Glass ADG Fresnel Lens for Concentrating Photovoltaics

Крытый экспериментальной оценки эффективности и освещенность пятно ахроматические Дуплет на стекло (ADG) линзы Френеля для сосредоточение Фотогальваника

We present a method to characterize achromatic Fresnel lenses for photovoltaic applications. The achromatic doublet on glass (ADG) Fresnel lens is ...

A 100 KW Class Applied-field Magnetoplasmadynamic Thruster

100 кВт класса применяется поле Magnetoplasmadynamic подруливающее устройство

Applied-field magnetoplasmadynamic thrusters (AF-MPD thrusters) are hybrid accelerators in which electromagnetic and gas dynamic processes accelerate ...

Fabrication of Robust Nanoscale Contact between a Silver Nanowire Electrode and CdS Buffer Layer in Cu(In,Ga)Se2 Thin-film Solar Cells

Fabrication of Robust Nanoscale Contact between a Silver Nanowire Electrode and CdS Buffer Layer in CuIn,GaSe2 Thin-film Solar Cells

Изготовление Robust Nanoscale Контакт между Серебряный Nanowire Электрод и CdS буфер слоя в Cu (In,Ga)Se2 Тонкопленочные солнечные клетки

Silver nanowire transparent electrodes have been employed as window layers for Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells. Bare silver nanowire electrodes ...

Fabrication and Design of Wood-Based High-Performance Composites

Изготовление и проектирование высокопроизводительных композитов на основе древесины

Delignified densified wood is a new promising and sustainable material that possesses the potential to replace synthetic materials, such as glass fiber ...

Crack Monitoring in Resonance Fatigue Testing of Welded Specimens Using Digital Image Correlation

Крэк Мониторинг в резонанс усталости Тестирование сварных образцов с использованием цифровой корреляции изображения

A procedure using digital image correlation (DIC) to detect cracks on welded specimens during fatigue tests on resonance testing machines is presented. It ...