Lightweight Foam Impact Attenuator Design for Formula Sae Car

Abstract

The impact attenuator is a safety component which is used to reduce the effects of frontal crash on driver, which can cause injuries. This article describes the design process of the impact attenuator with lightweight materials to satisfy the required weight reduction targets for Formula SAE racing car. This study is carried out as part of weight reduction studies on Formula SAE racing car. As a first step, the impact-absorbing structures and technical features were compared. In this step, it was decided to use EPP foam material with a density of 100 g/l as basic material to design a lightweight impact attenuator. Also, the design outlines of shape and analysis techniques for impact attenuator was defined in this step. Then, validation process was carried out for virtual model of 100 g/l EPP foam material. Foam material model was validated using reference study in literature. After model validation, a new impact attenuator was designed according to Formula SAE rules. It is 10% lighter than the standard model. The results show that selected EPP foam material can be used to design a lightweight impact attenuator for formula SAE race car to satisfy weight reduction requirements successfully.

On Aluminum Honeycomb Impact Attenuator Designs for Formula Student Competitions

“…Due to the ease of access, novice FS teams often purchase the standard, commercially available IA made of foam as shown in Figure 1. The standard IA was also tested in [7]. It was found that the standard IA can be further reduced in size, thus its weight, and still it can meet the competition requirements.…”

Optimum Design Of Brake Pedal Using Topology Optimization Method Intended For Weight Reduction On The Formula SAE Car

“…(Chao, 2015) topoloji optimizasyonunu tüm dayanım şartlarını sağlarken ağırlığı en aza indirmek için motor kızağı tasarımı üzerine uygulamıştır. Formula SAE yarışmaları 13 farklı ülkede ve 500 den fazla üniversite takımının katıldığı Dünya'nın en önemli mühendislik yarışmalarından biridir (Albak et. Al, 2018).…”

Dynamic Simulation of an Electric Formula Student Racing Vehicle Suspension System and Analyzing Strength of Upright Component

“…Öğrenci takımlarına üniversiteler, çeşitli şirketler ve kurumlar finansal ve teknik olarak destek olmaktadır. Ayrıca mühendislikte kullanılan yazılımlar modelleme ve analiz yazılımları için de şirketler takımlara sponsorluk kapsamında destek vermektedirler [1].…”

“…Taşıt dinamiği kapsamında bir aracın hem durağan halde hem de seyir halindeyken yoldan ve çevreden maruz kaldığı etkileri tespit edebilmek ve bu etkileri karşılayabilecek şekilde ürünler tasarlayabilmek taşıt mühendisliğinin temel konularıdır. Üretilecek parçanın maruz kaldığı yüklere karşı malzemenin dayanıklı olması ve toplam araç ağırlığını arttırmayacak seviyede de hafif olması gerekmektedir [1].…”

“…Tasarım çalışmalarında parça ve sistemlerin ağırlıklarını azaltmak, fazla malzeme kullanımından kaçınmak için topoloji optimizasyonu yöntemi kullanılmaktadır [1]. Prajwal da Hypermesh programı ile taşıyıcı parçasına sonlu elemanlar analizi uygulamış ve sonucunda da 659 gr olan taşıyıcı kütlesini 616 gr'a düşürerek yaklaşık %6 oranında ağırlık kazancı sağlamıştır [15].…”