Ziel des Projektes Solar Butterfly ist die Entwicklung eines autarken Wohnwagens, welcher sich
mit selbst erzeugten Solarstrom versorgen und autonom operiert werden kann. Der Solar Butterfly
soll international Aufmerksamkeit erregen und so nachhaltige Lösungen im Bereich des
Klimaschutzes und Elektromobilität ermutigen und vorantreiben. In Zusammenarbeit mit drei
weiteren Maschinentechnikstudenten und deren Bachelor-Thesen soll die Vision des Solar Butterflys
in die Realität umgesetzt werden.
Diese Bachelor-Thesis befasst sich mit dem Definieren der Anforderungen und Auslegungskriterien
des Solar Butterflys, dem Bestimmen von Design-Allowables, der Ausarbeitung eines Lastenheftes
und der Grobauslegung der Grundstruktur. Zur Bestimmung von Schnittgrössen soll
dabei ein globales FEM-Modell zur Anwendung kommen.
Handrechnungen und FEM-Berechnungen zeigen, dass von den untersuchten Belastungen die
Lastfälle der vertikalen und rotatorischen Beschleunigung, welche während der Fahrt auftreten,
die grössten Beanspruchungen darstellen. Zugleich weisen diese Lastfälle aufgrund von nur
bedingt abschätzbaren Randbedingungen die grössten Unsicherheiten und Risiken auf. Weiter
konnte in Erfahrung gebracht werden, dass die Klebeverbindung zwischen dem Boden und Chassis
als kritisch zu beurteilen ist und dass weitere Untersuchungen und Abklärungen diesbezüglich
nötig sind. Ferner konnte Potenzial zur Gewichtsreduktion in Form einer Optimierung des Chassis
in Verbindung mit dem Boden ausfindig gemacht werden.
The goal of the project Solar Butterfly is the development of a self-sufficient caravan, which can
supply itself with self-generated solar power and be operated autonomously. The Solar Butterfly
is intended to draw international attention and thus encourage and promote sustainable solutions
in the field of climate protection and electromobility. In collaboration with three other mechanical
engineering students and their bachelor thesis, the vision of the Solar Butterfly is to be turned
into reality.
This thesis deals with the definition of the requirements and design criteria of the Solar Butterfly,
the determination of design allowables, the elaboration of a specification sheet and the rough
dimensioning of the basic structure. A global FEM model is to be used to determine cutting
forces. Manual calculations and FEM simulations show that of the loads investigated, the load cases
of vertical and rotational acceleration, which occur while the vehicle is moving, represent the
greatest stresses. At the same time, these load cases show the greatest uncertainties and risks
due to boundary conditions which can only be estimated to a limited extent. It was also found
that the adhesive bond between the floor and the chassis is critical and that further investigations
and clarifications are necessary in this respect.
Furthermore, potential for weight reduction in the form of an optimization of the chassis in
conjunction with the floor was identified.