Dynamika monopostu Formula Student

Bc. Luboš Typlt

Diplomová práce

Vehicle dynamics of Formula Student monopost

Anotace:

Tato diplomová práce se zaměřuje na dynamiku monopostu Formula Student studentského týmu CULS Prague formula racing z České zemědělské univerzity v Praze. Teoretická část práce se zabývá základní problematikou dynamiky vozidel a její základní charakteristiky. Jedná se tak o témata základů, zatížení v ustáleném stavu, vlivům aerodynamiky, jízdním odporům a pneumatikám. Praktická část je zaměřena na vypracování dynamických a matematických modelů za použití softwarů Excel, OptimumLap a Adams Car. Za pomocí Excelu je zhotovený matematický model pro výpočty přenosů zatížení v ustáleném stavu v příčném a podélném směru a změny světlých výšek při dané situaci. Dále jsou řešeny srovnání monopostů FS.07 a FS.09 a jejich časy na kolo v softwaru OptimumLap na vybraných závodních tratích. Následně je vytvořena analýza dvou proměnných parametrů, které se vztahují k celkovým časům na kolo a slouží pro zaměření na oblasti koncepčních návrhů monopostu. V poslední části praktické části je zhotovený digitální model 9. generace monopostu, který je dále určený pro jeho analýzu a následně popsána metodika jednotlivých simulací.

Abstract:

This master thesis focuses on the dynamics of the Formula Student vehicle of the CULS Prague formula racing team from the Czech university of Life Sciences in Prague. The theoretical part of the thesis deals with basic issues of vehicle dynamics and its basic characteristics. This includes the topics of fundamentals, stead state load transfers, aerodynamic effect, driving resistances and tires. The practical par focuses on the development of dynamic and mathematical models using Excel, OptimumLap and Adams Car software. Using Excel, a mathematical model is produced to calculate the steady state load transfers in the lateral and longitudinal directions and the change in ground clearance for a given situation. Furthermore, comparisons of FS.07 and FS.09 monoposts and their lap times in OptimumLap software on selected racetracks are addressed. Subsequently, an analysis of two variable parameters related to overall lap times is developed to focus on areas of conceptual monopost design. In the last part of the practical part, a digital model of the 9th generation monopost is made for further analysis and then the methodology of each simulation is described.

Klíčová slova

simulace, podvozek, dynamický model, digitální dvojče, Dynamika vozidel

Keywords

Vehicle dynamics, simulation, suspension, dynamic model, digital twin

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 5. 2024
• Vedoucí: doc. Ing. Martin Kotek, Ph.D.
• Oponent: Jakub Mařík, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Magisterský studijní program:
Silniční a městská automobilová doprava