Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Project and optimization of a safety cage for Renault Clio Sport

Rafał Krzysztof Piotrowski

Abstract

The thesis entitled “Project and optimization of a safety cage for Renault Clio Sport” presents the strength analysis and optimization of a real model of safety cage installed in a car prepared to Polish Rally Championship. The first part introduces the reader to the essence and history of the motorsport. Formal requirements considering pipe frame, materials and joining methods are discussed. There is also an introduction to terminology of basic elements, which later is being used. The main part of the dissertation concerns the strength analysis and optimization of a safety cage installed inside Renault by a company Scheffler Safety Cages. This process starts from benchmarking, which helped to get the knowledge of the commonly used solutions. On the basis of manually measured data, the computer model of safety cage was created in SolidWorks 2018. Afterwards the model was exported to Ansys Workbench in which the strength analysis using finite element method was made. The boundary conditions and loads were defined in compliance with the static test described in the regulations of the International Automobile Federation FIA and American FMVSS 216 norm. On the basis of the strength analysis results the optimization was carried out. It concerned finding appropriate cross-section dimensions and more effective elements layout. Having found the optimized model, the non-linear strength analysis was made to investigate the plastic deformation of the structure. The last section of the thesis contains summary and conclusions.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Rafał Krzysztof Piotrowski (FACME) Rafał Krzysztof Piotrowski,, Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Title in Polish
Projekt i optymalizacja klatki bezpieczeństwa do samochodu Renault Clio Sport
Supervisor
Mariusz Pyrz (FACME/IV) Mariusz Pyrz,, Institute of Vehicles (FACME/IV)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Certifying unit
Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Affiliation unit
Institute of Automotive Engineering (FACME/IV)
Study subject / specialization
, Mechatronika Pojazdów i Maszyn Roboczych
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
04-02-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
SIMR; D-2063
Reviewers
Hubert Sar (FACME/IV) Hubert Sar,, Institute of Vehicles (FACME/IV)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME) Mariusz Pyrz (FACME/IV) Mariusz Pyrz,, Institute of Vehicles (FACME/IV)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Keywords in Polish
klatka bezpieczeństwa; obliczenia wytrzymałościowe; analiza MES; optymalizacja; samochód rajdowy
Keywords in English
safety cage; strength calculations; FEM analysis; optimization; rally car
Abstract in Polish
Praca pod tytułem „Projekt i optymalizacja klatki bezpieczeństwa do samochodu Renault Sport” przedstawia analizę wytrzymałościową oraz optymalizacje modelu gotowej klatki bezpieczeństwa zainstalowanej w samochodzie przygotowanym do startów w Rajdowych Samochodowych Mistrzostwach Polski. W pierwszej części pracy przybliżono istotę oraz historię sportu motorowego. Omówiono wymagania dotyczące konstrukcji rurowej, materiałów z których została ona wykonana oraz dozwolonych sposobów łączenia elementów. Przedstawiono nazewnictwo podstawowych elementów, które w dalszej części pracy będą stosowane. Główna część pracy dotyczy analizy wytrzymałościowej oraz optymalizacji klatki bezpieczeństwa zainstalowanej przez firmę Scheffler Safety Cages w samochodzie marki Renault. Proces ten rozpoczęto od benchmarkingu, w celu poznania stosowanych aktualnie rozwiązań. Na podstawie przeprowadzonych własnoręcznie pomiarów, utworzono komputerowy model klatki posługując się programem Solidworks. Model geometrii analizowanej konstrukcji wyeksportowano do programu Ansys Workbench, w którym przeprowadzono analizy wytrzymałościowe. Warunki brzegowe oraz obciążenia określono według załącznika J międzynarodowej federacji FIA oraz amerykańskiej normy FMVSS 216. Na podstawie uzyskanych wyników przeprowadzono optymalizację klatki polegającą na doborze odpowiednich wymiarów przekroju rur oraz efektywnym rozmieszczeniu elementów wzmacniających aby zwiększyć wytrzymałość. Dla zoptymalizowanego modelu przeprowadzono analizę nieliniową w celu zbadania odkształceń plastycznych konstrukcji pod wpływem ekstremalnych obiciążeń. Ostatnia część pracy zawiera podsumowanie i wnioski.
File
  • File: 1
    Praca_Dyplomowa_Rafal_Piotrowski.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30751

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT7874395ebd04409e90b6cd4658c214cb/
URN
urn:pw-repo:WUT7874395ebd04409e90b6cd4658c214cb

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page