Diseño, fabricación optimización de una suspensión desacoplada en Heave y Roll para un prototipo de formula student.

Abstract

[ES] El desarrollo presentado, abarca el proceso de diseño y modelado de un nuevo concepto de suspensión interior, desarrollada para el FSUPV-09, basada en un concepto de suspensión desacoplada para los movimientos de balanceo y cabeceo del prototipo. También se cubre el diseño de una nueva cinemática de suspensión para dos tipos de neumáticos con diámetros exteriores y de llanta distintos, punto crucial en el diseño de un prototipo de competición por la influencia directa sobre el agarre mecánico de los neumáticos. En posteriores capítulos del trabajo se cubren también el diseño mecánico de los componentes, donde se establecen los objetivos de deformaciones de todo el conjunto y se analiza su efecto bajo el rendimiento del prototipo. Gran parte del diseño mecánico se llevó a cabo mediante simulaciones de Elementos Finitos donde las cargas impuestas habían sido validadas anteriormente gracias a la correlación de un modelo de cargas en la suspensión utilizando galgas extensiométricas. Por último, se abordará la fabricación de las distintas partes y el proceso de optimización de los distintos sistemas y validación de estos.

[EN] The presented development covers the design and modelling process of a new concept of inboard suspension, developed for the FSUPV-09, based on a decoupled suspension concept for the roll, pitch and heave movements of the prototype. The design of a new suspension kinematics for two types of tires with different outer and rim diameters is also covered, a crucial point in the design of a competition prototype due to the direct influence on the mechanical grip of the tires. In subsequent chapters of the work, the mechanical design of the components is also covered, where the Compliance objectives of the entire assembly are established and their effect on the performance of the prototype is analysed. Much of the mechanical design was carried out using Finite Element simulations where the imposed loads had previously been validated by correlating a suspension load model using strain gauges. Finally, the manufacture of the different parts and the optimization process of the different systems and their validation will be addressed.

] El desenvolupament presentat, cobreix el procés de disseny i modelatge d'un nou concepte de suspensió interior, desenvolupada per al FSUPV-09, basada en un concepte de suspensió desacoplada per als moviments de balanceig i capcineig del prototip. També es cobreix el disseny d'una nova cinemàtica de suspensió per a dos tipus de pneumàtics amb diàmetres exteriors i de llanta diferents, punt crucial en el disseny d'un prototip de competició per la influència directa sobre la subjecció mecànica dels pneumàtics. En capítols posteriors del treball es cobreixen també el disseny mecànic dels components, on s'estableixen els objectius de deformacions de tot el conjunt i se n'analitza l'efecte en el rendiment del prototip. Gran part del disseny mecànic es va dur a terme mitjançant simulacions d'Elements Finits on les càrregues imposades havien estat validades anteriorment gràcies a la correlació d'un model de càrregues a la suspensió utilitzant galgues extensiomètriques. Finalment, s'abordarà la fabricació de les diferents parts i el procés d'optimització dels diferents sistemes i la seua validació