Βελτιστοποίηση τοπολογίας δομικού συστήματος αγωνιστικού Kart

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται το δομικό σύστημα ενός αγωνιστικού kart. Αρχικώς, μέσω του CAD προγράμματος Inventor, σχεδιάζεται ένα τυπικό μοντέλο σκελετού kart, το οποίο έχει προδιαγραφές ώστε, εάν κατασκευαστεί, να έχει δυνατότητα συμμετοχής σε αγώνες ταχύτητας. Το μοντέλο αυτό εισέρχεται στο πρόγραμμα Inspire, όπου εφαρμόζονται στατικά φορτία για τρείς περιπτώσεις φόρτισης, οι οποίες αντιστοιχούν σε περιπτώσεις κρούσης υπό ορισμένη ταχύτητα. Για κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις πραγματοποιείται τοπολογική βελτιστοποίηση στο μοντέλο με στόχο τη βέλτιστη μείωση του βάρους του. Στη συνέχεια, συνδυάζονται τα νέα σχέδια που δημιούργησε το πρόγραμμα, ώστε να προκύψει το νέο επανασχεδιασμένο μοντέλο. Έπειτα, προετοιμάζεται καταλλήλως η γεωμετρία και δημιουργείται το μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων στο CAE πρόγραμμα ANSA, ώστε στη συνέχεια να εισαχθεί στο CAE πρόγραμμα HyperWorks. Στο περιβάλλον του HyperWorks πραγματοποιούνται οι δυναμικές αναλύσεις προσομοίωσης κρούσεων για τις τρείς περιπτώσεις που μελετήθηκαν προκαταρκτικά. Τέλος, μελετώνται τα αποτελέσματα των δυναμικών αναλύσεων και αξιολογείται το βελτιστοποιημένο μοντέλο. Σκοπός της μελέτης αυτής, είναι η βελτιστοποίηση της τοπολογίας του δομικού συστήματος του kart, ως προς το βάρος του, ώστε κατά τα σενάρια κρούσης υπό την ορισμένη ταχύτητα να διατηρείται η ασφάλεια του οδηγού χωρίς τραυματισμό του.