フォーミュラーカーについてです。 只今フォーミュラーカーを製作している最中です。 フレームをマグネシウム合金を使用しているんですけど剛性が低くて悩んでます。 どのようにしたら剛性をあげれますか？ お願いします

Question

追記です
剛性を上げるためにトラス構造を採用しようとしています。
それ以外であるならお願いします。
何個もすいませんが、サンドイッチハニカムパネルを車体下面に採用しても
剛性はあがりますか？
長々とですがおねがいします

Answer 1

小学生の工作よろしく、いろいろやってみてください。

どんな力を受けた時に、どんな強度を持たせるのかは、最終的にはセンスの問題です。

Answer 2

ydk_ydk5kiseiさんへ

>フォーミュラーカー
>フレームをマグネシウム合金を使用
>どのようにしたら剛性をあげれますか？
わっ! マグですか。(^^;)

じゃあ基礎研究の段階が不十分だったって事ですね。素材によって最適な構造を事前に選ぶべきなのですから。

>トラス構造を採用しようとしています。
まあ、基本ですね、三角を作るのは。でも、面の捻れには対抗出来ませんよね?

>サンドイッチハニカムパネル
素材は?
マグで作れるとは思わないんですが・・・。

>車体下面に採用しても剛性はあがりますか？
確実に上がるでしょう。けど、賢いとはいえません。よね?

紙っぺら1枚持って来て、捻るのと断面方向に曲げようとするのを較べれば一目瞭然です。ハニカムを挟んでも、増えるのは挟んだ厚みだけしか無い。
一方、板を立てて使えば、高さ一杯分の強度に成る。
これは構造力学では何と言うんでしたっけ? 断面係数や断面2次モーメント等の観点から考察して下さいナ。
と言う事で、役には立つだろうけど、両側の側壁を活かした方が賢くて手っ取り早くて源流対策だ、と思います。そちらをやり尽くして後の手法ではないか、と。

かつて、F-1もアルミモノコックの時代がありました。
飛行機の様にモノコック(張殻構造)が一番剛性が上がる。けど、どうしてもコクピット開口部は無くせないし、人体が収まる空間にはバルクヘッドを設けられない。
ので、両サイドに角形大径チューブを通した「ツインチューブ」構造に成ります。
それ以後に、各パネルのハニカム化が始まり、次いで、コーナー部でガゼットを使用しない、外板一体曲げ構造の内側に、手作業でハニカムコアを貼り込む構造へ進んで行きます。当然、密閉してから真空引きして、全体をオートクレーブへ。
コクピット開口部周りの補強策としてカーボン繊維補強樹脂の枠材追加装着が始まったのもこの時期です。
そして、比較的作り易い上周り、上から被せる形でのカーボン樹脂の大型化が進み、最後に底蓋を閉じる様にして、一体成形モノコック製造へと進んで行くのです。
カーボンでも、内殻外殻を作って、間にアルミハニカムを貼り込んでいますよ。

と言う事で、机上で良く検討して下さい。
それと、、、マグって事は「走る棺桶」にしない様に。d(^^;)

Answer 3

まさか？とは思いますが…
鉄板の厚さを、そのままマグネシウムに適応してないですよね？
基本的な考えとしては、鉄板重量相当の２／３辺りで検討された方が
良いと思います。

あとは製作前のＦＥＭ構造解析や、歪みゲージでの実測値で
試作構造に対してフィードバックされては如何でしょうか？

トラス形状は骨組み形状ですから…
高度の溶接技術を持っている人じゃないと、マグ合金（パイプ？）での
製作は厳しいですよ~＾＾；

ハニカムパネルを使用するにしても…
チューブの向きを縦（進行方向）にするか？横にするか？で
強度が異なってきますから、何に対して剛性上げたいのか？を
明確にして採用される様にした方が良いと思います。

現在のＦカーはカーボンコンポジットのモノコックが主流なので
過去のＦカーのアルミモノコックを参考にされ、構造を理解して
再度検討されては如何でしょう？
そうしないと、空中分解する様な気がします。

参考にはなりませんが、情報という事で…

Answer 4

マグネシウム合金は硬くて軽いので良い素材ですよwなので値段が高いのです。

剛性の問題は貴方の組み方でしょうw

そもそもいくら剛性があっても張りや復元力、ねじれ運動がないと早く走れませんよフレームというものは、特にカートなんかはフレームの張り復元力が命ですからw

色々と付けるなり外すなり思考錯誤を繰り返して作っていくもにです、最初から答えなんてありません、

Answer 5

草レースのヘボメカニックです。
マグネシウム合金じゃ フレームには向かないでしょう。!?
例えば、一昔のグループＣカー ポルシェ９５６Ｃや９６２Ｃ等は アルミモノコックです。

パイプフレーム構造を採用するなら、クロムモリブデン鋼か カーボンパイプでしょう。
カーボンパイプの場合は 接着になるので、ノウハウが無いと危険な結果を招きます。

クロムモリブデン鋼なら、上手くいけば 自転車用のダブルバテッドパイプ(両端と中間で 厚みが違うパイプです。)を流用できるかも知れません。
クロムモリブデン鋼のパイプなら 自転車のオーダーメイド用のパイプが流用できるので、比較的入手は容易だと思います。
※元々 自動車の基礎技術は自転車から発展するんですよ。！
何せ 動力は人間ですから、パワーは自然と限られます。
つまり 車体を軽く、強度を上げて、強度分布を上手く調整しないと 速い自転車は作れないんです。
カーボンコンポジットも Ｆ-１よりも自転車の方が早く採用されましたので…。