Original title: Návrh zavěšení kol Formule Student
Translated title: Design of Formula Student Wheel Suspensions
Authors: Urban, Marek ; Fojtášek, Jan (referee) ; Porteš, Petr (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2020
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Tato práce se se zabývá návrhem kinematiky zavěšení kol obou náprav. Na základě analýz jízdních dat, multi-body simulací v softwaru Adams Car, simulací v Matlabu a analytických kalkulací v Mathcadu, je navržena řada změn s cílem zlepšit jízdní vlastnosti vozu Formule student, tyto změny jsou následně implementovány do CAD modelu vozu. Jednotlivé změny kinematiky náprav jsou provedeny na základě analýzy konkrétního problému, který se snaží řešit. Jednou z problematik je zástavbová náročnost systému odpružení a zavěšení zadních kol, zde je cílem snížit hmotnost, výšku těžiště a moment setrvačnosti. Další problematikou je geometrie předního kola, kde je cílem zlepšit využití pneumatik a snížit síly v řízení. Dále se práce zabývá simulacemi elastokinematiky zadní nápravy, součástí je také návrh měřícího zařízení. V poslední části je zkoumán vliv provedených změn i elastokinematiky na jízdní dynamiku vozu v ustálených stavech za pomocí MM metody simulované s modelem celého vozu v Adams Car a zpracované v Matlabu. This thesis deals with design of suspension kinematics of both axles. Based on analyses of on-track data, multi-body simulations in Adams Car, simulations in Matlab and analytical calculations in Mathcad, various changes of the design are conducted in order to improve the vehicle dynamics of the Formula student car. Individual kinematic changes are made as a response to specific problems that were perceived with the previous car. One of the issues is the packaging of the decoupled roll and heave suspension system and rear suspension links, with the aim to minimize mass, center of gravity height and yawing moment of inertia. Beside packaging, changes of front wheel geometry were conducted to utilize the tire and minimize steering torque. Also, kinematics and compliance simulations of the rear suspension are conducted and a measuring device is designed. Lastly, the effects of kinematic changes and compliance on the steady-state vehicle dynamics are studied using the Force-moment method full-vehicle simulation in Adams, which is then post-processed in Matlab.
Keywords: Adams Car; Dynamika vozidel; elastokinematika; Formule Student; geometrie kola; kinematika; kontrola; Matlab; MM metoda; model pneumatik; multi-body; náprava; odpružení; ovladatelnost; podvozek; simulace; stabilita; síly v zavěšení kol; síly v řízení; teplota pneumatik; TU Brno Racing; zavěšení kola; změna odklonu kola; zpracování jízdních dat; závodní vozidlo; Adams Car; camber change; control; decoupled roll and heave suspension system; forces in suspension links; Formula Student; full-vehicle model; handling; kinematics; kinematics and compliance; Matlab; MMM Force-moment diagram; multi-body; on-track data post-processing; racing car; roll-heave; simulations; stability; steering torque; suspension; tire model; tire temperature; TU Brno Racing; Vehicle dynamics; wheel geometry; wheel suspension; Yaw moment diagram

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/192787

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-417557


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses