Análisis estático de los elementos de suspensión de un monoplaza tipo formula eléctrico

• León Medina, Carlos ^[1] ; Aguirre Rodríguez, Carlos A ^[1] ; Castellanos, David Esteban ^[2]
  1. [1] Magíster en Ingeniería Mecánica, Facultad Ingeniería Mecánica, Universidad Santo Tomás (Seccional Tunja) Boyacá, Colombia
  2. [2] Ingeniero mecánico, Universidad Santo Tomás (Seccional Tunja) Boyacá, Colombia
• Localización: Ingenio Magno, ISSN-e 2422-2399, ISSN 2145-9282, Vol. 9, Nº. 2, 2018 (Ejemplar dedicado a: Ingenio Magno vol. 9-2), págs. 131-147
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Análise estática dos elementos de suspensão de um monopólio do tipo de formato eletrônico
  • Static analysis of the elements of the suspension of an electric formula type single-seater car
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• Resumen
  • español

    En la actualidad es esencial que los elementos de suspensión de los autos de competencia so-porten una gran cantidad de esfuerzos, también que el material cumpla con los requerimientos físicos y mecánicos para tener un desempeño óptimo. Este documento muestra la aplicación de estudios ingenieriles de nivel universitario, tales como el análisis de elementos finitos, rediseño y soluciones a problemas, para validar los elementos de suspensión de un monoplaza utilizado en competencia. Se analizaron los balancines y las tijeras de la suspensión por elementos finitos usando el software ANSYS, para evaluar y optimizar su desempeño en el monoplaza, esperando darle un control estable, reducción del peso y validar su diseño. Este estudio busca un avance tecnológico desde la academia, aplicando métodos de elementos finitos (FEM) a problemas automotrices que puedan aplicarse posteriormente en la industria, como se ve en las grandes escuderías de la fórmula 1 durante el desarrollo de nuevos elementos para sus vehículos de competencia que posteriormente se usan en los vehículos de calle. Esta metodología para el de-sarrollo de nuevos componentes demostró ser segura y eficiente ya que los diseños generados se pusieron a prueba en el monoplaza generando un excelente desempeño.

  • English

    Nowadays, it is essential that the suspension elements of the emulation cars have the capacity to withstand a great amount of effort to which they will be submitted and have an optimal per-formance for competitions, being indispensable that the material used meets physical require-ments and / or resistant mechanical properties.  Method: In the first instance, an electric formula type car was designed, being manufactured with university-level engineering studies such as: finite element analysis, redesign and solutions to problems; to give validation of the elements of suspension that can be used in competition, where the evaluation and optimization of the parts of the car are important for its performance, such as the suspension to which a finite element analysis process was carried out in ANSYS used to perfect the vehicle, hoping to give it a stable control by reducing its weight, validating the resistance of the material and the piece designed. It showed a technological breakthrough that proposes advances in engineering studies to feed the ambition of the automotive sector and design engineering, as seen in the big teams of formula 1 in creating suspension elements for their competition vehicles. This example of a single-seater fulfills the objectives of having a rocker as a solid lightweight structure and scissors as a vital element of connection between the frame and chassis, representing benefits to the automotive sector, with the ability of the material to withstand applied loads.

  • português

    Atualmente, é essencial que os elementos de suspensão dos carros de emulação tenham a capacidade de suportar uma grande quantidade de esforço ao qual serão submetidos e tenham um ótimo desempenho para competições, sendo indispensável que o material usado atenda aos requisitos físicos e / ou ou propriedades mecânicas resistentes. Método: Na primeira estadia, um carro tipo fórmula elétrica foi projetado, sendo fabricado com estudos de engenharia de nível universitário, tais como: análise de elementos finitos, redesenho e soluções para problemas; para dar a validação dos elementos de suspensão que podem ser usados na competição. Onde a avaliação e otimização das partes do monoposto são importantes para o seu desempenho, como a suspensão para a qual um processo de análise de elementos finitos foi realizado no ANSYS usado para aperfeiçoar o veículo, na esperança de dar a ele um controle estável re-duzindo seu peso, validando a resistência do material e da peça projetada. Mostrou um avanço tecnológico que propõe avanços em estudos de engenharia para alimentar a ambição do setor automotivo e de engenharia em desenho, como visto nas grandes equipes da fórmula 1 na criação de elementos de suspensões para seus veículos de competição.  Este exemplo de um monoposto cumpre os objetivos de ter um balancim como uma estrutura sólida, de fôrma leve e umas tesouras como um elemento vital de conexão entre o chassi e o montante de cubo de roda, representando benefícios para o setor automotivo, tendo a capacidade que o material re-siste antes das cargas aplicadas.