Thesis
DISEÑO DEL SISTEMA DE SUSPENSIÓN DE UN VEHÍCULO SOLAR

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Date
2021-11
Authors
TAIBA OYARZÚN, CARLOS EDUARDO
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Abstract
A lo largo de este trabajo se trata el diseño de un sistema de suspensión para un automóvil solar de competencia, que participará de la Carrera Solar de Atacama 2022. El diseño comienza con el desarrollo geométrico de la suspensión, llevado a cabo mediante el software Shark Suspension Analysis, en donde se ponderan distintos factores geométricos como son el camber, caster, toe, entre otros, y sus implicancias en el manejo y desempeño de la suspensión, y por lo tanto del auto. Luego se procedió al diseño en CAD, mediante el software Inventor, de la geometría seleccionada para la suspensión. Además, se seleccionaron los componentes que fueran necesarios adquirir con proveedores externos. Luego, y con la ayuda de herramientas de elementos finitos como el software ANSYS, se logró validar el diseño alcanzado mediante Inventor bajo dos condiciones de trabajo distintas; unas extremadamente pesimistas, calculadas para una velocidad de 75 [km/h], enfrentando un resalto de 50 cm de ancho y 8 cm de alto. Mientras que las otras condiciones fueron las recomendadas por la literatura especializada. Además, se logró optimizar el diseño en términos de su masa, con la ayuda de la herramienta de optimización topológica incluida en el software, realizando una nueva iteración sobre el diseño completo de la suspensión, para subsanar algunos problemas encontrados durante las sucesivas etapas del diseño. Finalmente, se comprobó este diseño para condiciones normales de operación y para esfuerzos cíclicos o fatiga.
Throughout this work the design of the suspension system for a solar car for competition is carried to participate in the Carrera Solar de Atacama on 2022. The design starts with the geometrical development of the suspension, which is made with the software Shark Suspension Analysis, where different geometrical factors as caster, camber and toe, among many others, are pondered in their impact in the driving and performance of the suspension, and the entire car. Then the work is continued designing the CAD, developed with Inventor software, for the geometry selected. In addition, the components that must be obtained from outside vendors are selected. Then, and with the help of finite elements tools like the software ANSYS, a validation of the design reached with Inventor is carried under two different load conditions; one extremely pessimist, computed for a car traveling at 75 [km/h] over a bump of 50 cm in long and 8 cm tall. The load cases recommended for the specialized literature is also used in this study. Also, an optimization is achieved in terms of the mass of the system, with the help of the topological optimization tools included in ANSYS, making a new iteration on the entire design of the suspension, fixing some problems encountered during the successive stages of the design. Finally, the definitive design is validated for nominal conditions and cyclical stresses or fatigue.
Description
Keywords
ENERGIA SOLAR , AUTOMOVILES , MECANICA AUTOMOTRIZ
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