Projekt i wykonanie samonośnego nadwozia z włókna węglowego do bolidu klasy Formula Student wraz z badaniami i analizą paneli kompozytowych typu sandwich.
Celem projektu są prace rozwojowe Koła Naukowego Mechanik, których efektem będzie wykonanie węglowego nadwozia samonośnego (monocoque). Zastosowanie technologii prepregu, czyli pre-impregnowanej żywicą tkaniny z włókna węglowego, będącego najbardziej zaawansowaną formą tego typu materiałów, pozwala na uzyskanie idealnych proporcji żywicy do zbrojenia, co bezpośrednio wpływa na uzyskanie najwyższej wytrzymałości przy jak najniższej masie. Jednak utwardzanie laminatu wykonanego z prepregu wymaga zastosowania połączenia wysokiej temperatury i ciśnienia, stosuje się do tego specjalne ciśnieniowe piece zwane autoklawami. Nadwozie zostanie zastosowane w pojeździe klasy Formula Student. Podczas prac rozwojowych członkowie koła będą mieli możliwość podniesienia umiejętności w dziedzinie nowoczesnych technologii kompozytowych. Każdy z członków zespołu będzie miał również możliwość nabycia kompetencji miękkich niezbędnych podczas pracy w grupie projektowej. Podczas realizacji projektu zostanie opracowany kompleksowy model geometrii nadwozia. Kolejnym celem będzie stworzenie próbek paneli kompozytowych, które pozwolą na ewaluację oraz doprecyzowanie wcześniej przeprowadzonych obliczeń wytrzymałościowych. W celu wykonania testów i wyboru najkorzystniejszej konfiguracji, która posłuży do produkcji nadwozia zostaną utworzone próbki paneli kompozytowych (kilka różnych ułożeń). Utworzone zostaną także elementy pomocnicze do wykonania nadwozia samonośnego z włókna węglowego tj. kopyto, czyli pozytyw geometrii nadwozia. Na bazie wcześniej wykonanego kopyta zostanie stworzona forma monocoque (negatyw). Technologia wykonania formy opiera się na wykorzystaniu włókna węglowego, układanego na kopycie utwardzanego w autoklawie (pod wpływem temperatury oraz wysokiego ciśnienia). Ostatecznie na bazie formy oraz wybranych we wcześniejszej fazie projektu konfiguracji włókna węglowego i materiałów przekładkowych wyprodukowane zostanie nadwozie samonośne z włókna węglowego o wadze około 20 kg. Konkurencyjne konstrukcje stalowe osiągają wagę około 30 kg, przy niższej sztywności skrętnej.
Informacje szczegółowe
- Program finansujący:
- Studenckie koła naukowe tworzą innowacje
- Instytucja:
- Ministerstwo Edukacji i Nauki
- Okres realizacji:
- 2024-06-15 - 2025-06-15
- Kierownik projektu:
- dr inż. Bogdan Ścibiorski
- Realizowany w:
- Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
- Typ zgłoszenia:
- Krajowy Program Badawczy
- Pochodzenie:
- Projekt krajowy
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 110 razy