Optimizacija mehanskih parametrov dirkalnika Formule Student z uporabo simulacijskega orodja CarMakerPodlesnik, Žan (Avtor) Drobnič, Klemen (Mentor) Rihar, Andraž (Komentor) CarMakersimulacijaoptimizacijamodeliranjeFormula StudentDiplomska naloga opisuje zasnovo simulacijskega modela za optimizacijo parametrov Formula Student dirkalnika. Formula Student je mednarodno študentsko tekmovanje, ki poteka vsako leto in privablja ekipe iz vsega sveta. Potreba po takem simulacijskem orodju izhaja iz kratke tekmovalne sezone Formula Student, ki ne omogoča iterativnega izboljševanja komponent, hkrati pa ima razvojna ekipa na razpolago omejena finančna sredstva. S simulacijskim modelom je mogoče validirati komponente ter optimizirati ključne parametre vozila brez izdelave prototipa, kar prispeva k hitrejši in cenejši poti do izboljšav dirkalnika. Simulacijski model dirkalnika smo razvili v okolju CarMaker, ki smo ga izbrali zaradi obsežne dokumentacije in prijaznega uporabniškega vmesnika. Program že vsebuje osnovni model električnega dirkalnika, kateremu smo prilagodili parametre, kot so masa, aerodinamika, prestavno razmerje in trdota vzmeti. Model smo ovrednotili s primerjavo časov simulacij dveh standardnih disciplin, pospeška in osmice, z realnimi podatki, ki so bili predhodno izmerjeni na stezi. Odstopanja simuliranih časov so bila manjša od 10 %, kar smo ocenili kot zadovoljivo. V sklopu optimizacije nas je zanimalo, kako s prilagajanjem mase vozila, aerodinamičnega paketa in prestavnega razmerja kar najbolj izboljšati zmogljivost v standardnih disciplinah: pospeševanje, osmica, hitrostna in vzdržljivostna preizkušnja. Najprej smo analizirali vpliv mase vozila na zmogljivost dirkalnika. Zmanjšanje mase je izboljšalo čase v pospeševanju, vzdržljivostnem in hitrostnem preizkusu, saj nižja masa omogoča večje pospeške in dinamiko zaviranja. Pri osmici pa se čas ni bistveno spremenil, saj manjša masa zmanjša oprijem. Nato smo preverili vpliv aerodinamičnega paketa, ki vključuje sprednje in zadnje krilce. Paket je sicer poslabšal čas pri pospeševanju zaradi dodatne teže in zračnega upora, vendar se je pri drugih disciplinah izkazal kot koristen zaradi povečanega oprijema, ki omogoča višje hitrosti v zavojih. Ugotovili smo, da je zračni upor zaradi nizkih hitrosti na progah Formula Student zanemarljiv, medtem ko podtlak bistveno vpliva na zmogljivost v zavojih. Na koncu smo preučili vpliv prestavnega razmerja in ugotovili, da višje razmerje koristi dirkalniku, saj omogoča več navora za hitrejše pospeševanje iz ovinkov brez preseganja najvišje hitrosti. Rezultati potrjujejo, da zasnovani simulacijski model zagotavlja dodaten vpogled v zmogljivosti razvitega dirkalnika, kar kaže na smiselnost uporabe takšnega pristopa tudi v prihodnosti.20242024-09-12 14:30:01Diplomsko delo/naloga161619sl