3D-Stadtmodelle mit Infraworks und Cloud - AUTOCAD Magazin

Inventor Praxis HyperWorks in der Entwicklung studentischer RennwagenIn diesem Jahr belegte das Team in Hockenheim in der Kategorie Elektrofahrzeuge den dritten Platz und konnte auch inden Einzeldisziplinen mit einem ersten Platz in der Auto-X-Wertung und einem zweiten Platz für Design überzeugen. Inder Kategorie Verbrenner hat sich das Team den ersten Platz im Bereich Engineering Design gesichert und auch bei dendynamischen Disziplinen überzeugt.kombiniert wurde. Dieser hybride Aufbaulöste die reine CFK-Monocoque-Lösung ausdem Vorjahr (2010) ab. Da der Stahlrohrrahmenzusätzliches Gewicht in die Gesamtkonstruktioneinbringt, war es eine besondereHerausforderung, das Gesamtgewichtdes Fahrzeugs auf dem Niveau des Vorjahreszu halten. Trotz der Gewichtsnachteileüberwogen die Vorteile des schwererenStahlrohrrahmens, da er den gewünschteneinfachen Zugriff auf die im Fahrzeuginnerengelegenen Systeme bot und sich darüberhinaus durch erheblich günstigere Herstellungskostenauszeichnete.Um die Vorteile des CFK Monocoques(geringes Gewicht bei hoher Steifigkeit) mitden Vorteilen des Stahlrohrrahmens (guteHerstellbarkeit, geringe Kosten und einfacheWartung durch gute Zugänglichkeit) zu kombinieren,führte das KA RaceIng Team eineSowohl beim Verbrennerals auchbeim Elektrofahrzeugwurde wiedereine Free-Size-, eineSize- und eine Shuffle-Optimierungvorgenommen.Free-Size-Optimierung, mit der die Größen und die Formen der Patches in jeder Faserorientierung des Composite-Materials definiert werden.Optimierung beider Chassis-Komponentenmit OptiStruct durch, der Optimierungslösungder Altair HyperWorks Suite. Dank dieser Optimierungließ sich das zusätzliche Gewicht desStahlrohrrahmens kompensieren.Die Composite-Struktur wurde in einemdreistufigen Simulationsprozess optimiert.Der erste Optimierungsschritt umfasste eineFree-Size-Optimierung, mit der die Größenund die Formen der Patches in jeder Faserorientierungdes Composite-Materials definiertwurden. Im zweiten Optimierungsschritt,einer Size-Optimierung, wurde dieDicke der Lagen festgelegt und im letztenSchritt, einer Shuffle-Optimierung, wurdedie optimale Lagensequenz ermittelt. Durchdiese Vorgehensweise ließ sich am Ende derEntwicklung, trotz Stahlrahmens, ein fastidentisches Gesamtgewicht wie beim Vorgängermodellmit komplettem CFK Monocoqueerreichen. Darüber hinaus ist dasneue Chassis einfacher und kostengünstigerherstellbar und im Aufbau und während desRennens wesentlich besser zu warten.Der Entwicklungsprozess –das ElektrofahrzeugIn diesem Jahr erfuhr auch der KIT13e, dasElektrofahrzeug des Teams, eine Weiterentwicklung.Das Chassis des KIT13e wurdenach dem gleichen Prinzip verbessert wiezuvor das des Verbrenners und das Gewichtdes Chassis konnte nochmals reduziert werden.Die Anforderungen an das Monocoqueeines Elektrofahrzeugs unterscheiden sichgrundsätzlich von denen an einen Verbrenner.Da das Team in diesem Jahr den großenSprung von Zweirad- auf Allradantriebgemacht hat, wurden bei vielen elektronischenBauteilen verbesserte, altbewährteSysteme eingesetzt. Dies ermöglichte einsehr enges Packaging und somit ein sehrschlankes Fahrzeug. Um leichter und somitschneller sein zu können, wurde auch dasGewicht des Monocoque im Vergleich zumVorjahr nochmals deutlich gesenkt. Dabeiblieb die Torsionssteifigkeit immer noch imvorher gesteckten Zielrahmen, um ein einstellbaresFahrwerk zu gewährleisten. DasGewicht von 11,4 Kilogramm für das Monocoquewurde mittels Simulation erreicht,die, wie beim Verbrenner, in den drei Optimierungsschrittenmit OptiStruct durchgeführtwurde. Auch hier wurde wieder eineFree-Size-, eine Size- und eine Shuffle-Optimierungvorgenommen. Zusätzlich wurden,um Festigkeits- und Steifigkeitsanalysendurchzuführen, weitere virtuelle Model-70AUTOCAD & Inventor Magazin 7/13