Monocoque Optimization of the DNV GL Fuel Fighter Car

Abstract

I denne masteren har generativt design blitt brukt til å redusere vekten til DNV GL Fuel Fighter sin fullelektriske bil. Denne vektreduksjonen ble oppnådd ved å optimalisere komposittstrukturen til bilens monocoque. Topologioptimalisering ble brukt til å lokalisere de større spenningene gjennom bilen, for så å finne den optimale formen og indre strukturen på monocoquen ved minimalt bruk av materiale. Komposittoptimalisering ble utnyttet for å finne optimal form, tykkelse, orientering og rekkefølge på komposittlaminatet som bilen består av, samt oppdage hvilke områder som trengte forsterkning av en sandwich-struktur. Ved å utforske moderne kompositteknologi, samt utnytte optimaliseringsprogrammet Hyperworks, ble vekten av monocoquen til DNV GL Fuel Fighter sin bil redusert med 45%, samtidig som den strukturelle styrken ble iveretatt.

In this thesis, generative design was applied in an effort to reduce the weight of the DNV GL Fuel Fighter car, by optimizing the shape and composite laminate of the car's monocoque. Topology optimization was used to locate the critical load paths in the car, in order to find the optimal shape and internal structure of the monocoque using a minimal amount of material. Composite optimization was used to find the optimal shapes, thicknesses, orientations and stack sequences of the composite laminate the car consists of, as well as discovering which areas required extra reinforcement from sandwich panels. By researching the latest composite material technology as well as utilizing an optimization software called Hyperworks, the monocoque of the DNV GL Fuel Fighter car experienced a weight reduction of 45%, while still retaining sufficient stiffness and structural integrity.