Strength calculations of the Formula 1 car survival cell

• Autorzy: Barca Iga

Identyfikatory

DOI

10.7862/tiam.2022.1.1

Warianty tytułu

PL

Obliczenia wytrzymałościowe komory przetrwania bolidu Formuły 1

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of calculations by the finite element method (FEM) of the monocoque survival cell of a Formula 1 car designed with the use of a sandwich structure in accordance with the Formula 1 Technical Regulations of 2020. The guidelines for the chamber geometry and the necessary certification tests were presented. Proposed solutions in the field of materials for the design of sandwich panels, including cladding made of carbon fiber reinforced laminates and honeycomb cores made of aluminum and titanium. The results of computer simulations were discussed. The analysis of the obtained results of numerical calculations shows that the height of the cell filler has the greatest impact on the strength of the analyzed structure.

PL

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń metodą elementów skończonych (MES) komory przetrwania typu monocoque bolidu Formuły 1 projektowanej z wykorzystaniem struktury przekładkowej zgodnie z Regulaminem Technicznym Formuły 1 z 2020 roku. Przedstawiono wytyczne dotyczące geometrii komory oraz niezbędnych testów certyfikacyjnych. Zaproponowano rozwiązania w zakresie materiałów do projektowania płyt przekładkowych, w tym okładzin wykonanych z laminatów wzmacnianych włóknem węglowym oraz rdzeni typu honeycomb przygotowanych z aluminium i tytanu. Omówiono wyniki symulacji komputerowych, uwzględniając również koszty przyjętych rozwiązań. Analiza otrzymanych wyników obliczeń numerycznych wskazuje, że największy wpływ na wytrzymałość analizowanej struktury ma wysokość wypełniacza komórkowego.

Słowa kluczowe

EN

Formula 1; survival cell; sandwich structure; numerical strength analysis

PL

Formuła 1; komora przetrwania; struktura przekładkowa; numeryczna analiza wytrzymałościowa

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 1
• Strony: 3--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il. kolor.

Twórcy

autor

Barca Iga

• PhD student at the Military University of Technology, Sambora 11, Bydgoszcz 85-459

• https://orcid.org/0000-0003-4687-4873

Bibliografia

• [1] Rendall I. 1991. “The power and the glory (a century of motor racing)”. BBC Books.
• [2] Savage G. 2009. “Development of penetration resistance in the survival cell of a Formula 1 racing car”. Elsevier
• [3] Savage G. 2001, “Anales De Mecanica de la Fractura, vol. 18”. Baiona: 274.
• [4] Thompson R. W., Matthews F.L., O’Rourke B.P. 1995. “Load attachment for honeycomb panels in racing cars”. Elsevier.
• [5] Baumgart C., Halle T., Weigelt C., Krüger L., Aneziris C.G. 2013. “Effect of honeycomb cell geometry on compressive properties: Finite element analysis and experimental verification”. Science and Technology of Materials.
• [6] Savage G. 2001. “Proc. materials science, its nucleation and growth”. Imperial College London.
• [7] Wright P. 1999. “RaceCar Engineering” 9(9):13.
• [8] FIA. 19.06.2020. “2020 Formula One Technical Regulations”. Issue 3.
• [9] Hayesa Alethea, Wang Aijun, Dempsey Benjamin, McDowell David. 2004. “Mechanics of linear cellular alloys” Elsevier.
• [10] Savage G. 2009. “Formula 1 Composites Engineering”. Elsevier.
• [11] Quinn J.A. 2002. “Composites - Design Manual. Issue 3”. James Quinn Associates Ltd.
• [12] https://www.easycomposites.co.uk
• [13] https://www.americanelements.com/titaniumhoneycomb-7440-32-6

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).