Existem muitas formas de construir um carro, mas na FST Lisboa não aceitamos menos do que o carro mais rápido possível! Por essa razão, optamos pela construção de um chassis de fibra de carbono numa estrutura de monocoque.
Um monocoque (do francês “concha única”) é uma estrutura onde as forças aplicadas são sustentadas pelas paredes exteriores do chassis como se de uma casca de ovo se tratasse. Esta distribuição de cargas, associada ao uso de materiais extremamente rígidos e leves como as fibras de carbono, permite criar um chassis dotado de uma enorme rigidez e simultaneamente com uma massa menor do que com outros métodos mais tradicionais.
O processo de design do monocoque do FST 10e sofreu melhorias consideráveis, ainda que tenhamos utilizado o mesmo molde do protótipo antecedente. Anteriormente, o empilhamento das camadas de fibra era, maioritariamente, definido a partir da otimização de compósitos realizada em software de análise de elementos finitos.
Este ano, primeiramente realizámos uma série de iterações de várias sequências de camadas para diversas partes da estrutura primária do chassis, em que analisamos individualmente a rigidez de cada uma recorrendo a uma ferramenta informática. Isto permitiu ainda contabilizar uma serie de fatores basilares da teoria clássica dos laminados que nem sempre são tidos em conta nos resultados computacionais. Finalmente, estes empilhamentos pré-definidos foram incorporados no software de otimização, criando então uma sequência ótima de camadas para construção do monocoque.
Esta nova metodologia permitiu reduzir consideravelmente a massa do chassis mantendo, porém, a sua rigidez.
Outro grande fator que contribuiu para esta evolução positiva foi a aquisição por parte da equipa de uma fibra prepreg de melhores propriedades mecânicas daquela utilizada em anos anteriores. Dessa forma, usufruiu-se de uma redução da massa das fibras necessárias para alcançar as propriedades estruturais requeridas, e também de uma melhor sequência de disposição das mesmas, duplamente permitindo reduzir a massa de fibra utilizada.
Já no processo de manufatura a equipa beneficiou largamente das facilidades de laminação de uma fibra prepreg, onde o material já se encontra impregnado com resina, tornando se apenas necessário cortar e sobrepor as várias camadas sem existir a preocupação de espalhar resina entre cada camada na proporção correta. Esta agilização do processo permite ganhar tempo precioso em todo o processo, o que como todos nós bem sabemos representa tempo extra de treino e preparação levando a melhores resultados nas competições.