Calcul de structure simulation crash de châssis de kart

Calcul de structure

Crash d'une structure de kart dans différents obstacles.
La structure du kart est composée de tubes d'acier (épaisseur 2mm et diamètre de 20 à 30mm), matériau E235 :

  • E=210000MPa
  • ν=0.27
  • Rp0.2 = 235MPa
  • Rm nominale=420MPa, Rm vraie=520MPa
  • ρ=7.8
  • loi matériau élasto plastique
  • Le pare-choc du kart et le cube sont en polyéthylène (process rotomoulage) avec E=700MPa, ν=0.34 et ρ=0.9

Contacts gérés, sans frottement.
Les masses additionnelles types pilote, siège, moteur, roues+freins notamment ont été appliquées ponctuellement sur des noeuds maîtres.

Le niveau d'accélération est mesuré au niveau du siège.

Les différents cas de charges étudiés sont :

  • Choc du kart avec pilote (700N) à 40km/h sans pare-choc dans un mur rigide
  • Choc du kart avec pilote à 40km/h avec pare-choc dans un mur rigide
  • Choc du kart avec pilote à 40km/h avec pare-choc dans un cube en matière plastique d'1m3


Structure du kart avec son pare-choc :

 

Crash de châssis de kart

 

1er cas : choc du kart à 40km/h sans pare-choc dans un mur rigide :

 

Vidéo de crash de châssis de kart

 

Crash de châssis de kart

La contrainte de 519MPa implique qu'il y aura une rupture des tubes dans la zone bien identifiable où la déformation est maxi.
L'accélération maximale subie par la structure du kart est de 21g.

 

2ème cas : choc du kart à 40km/h avec pare-choc dans un mur rigide :

 

Vidéo de crash de châssis de kart

 

Crash de châssis de kart

Le profil de déformation est différent du 1er cas, et ce, grâce au pare-choc.
Le niveau de contrainte atteint (515MPa) est identique au cas 1 ; il y aura une rupture de la structure.
L'accélération maximale subie par la structure du kart est de 15g.

 

3ème cas : choc du kart à 40km/h avec pare-choc dans un cube en matière plastique :

 

Vidéo de crash de châssis de kart

 

Crash de châssis de kart

 

La structure du kart se déforme plastiquement, la contrainte maximale atteinte étant de 350MPa.
L'accélération maximale subie par la structure du kart est de 8g.

Remarque : l'accélération subie par la structure est supérieure à celle que verra le pilote dans la mesure où les équipements de sécurité (ceinture notamment) atténueront ce niveau d'accélération.

Demande de rappel