Разработка шасси представляет собой главный аспект структурного проектирования болида Minardi F1.
Монокок шасси болида
Формулы-1 представляет собой "сэндвич", созданный следующим образом:
снаружи – сделанные из карбона и эпоксидной смолы внешние панели,
внутренняя же часть выполнена из алюминия в виде медовых сот. Все узлы
крепления (двигателя, подвески, и т.д.) изготавливаются путём
монтирования вставок в слоистый блок на стадии производства. Для
достижения максимальной безопасности и минимизации веса используются
высокомодульные и высокопрочные композиты, в составе которых
присутствуют эпоксидные смолы, жёсткость которых находится на уровне
аэрокосмических технологий. Для минимизации веса и разницы температурных
расширений различных частей, а также для улучшения сцепления между
частями, вставки изготавливаются в виде толстых (около 18 мм)
многослойных композитных пластинок (обработка производится до получения
требуемых размеров и толщины).
Для учета различных общих требований, касающихся формы самого шасси, требований по безопасности, а также требований по скоростным и динамическим характеристикам было использовано конечно-элементное моделирование. Пакет NEiNastran применялся для статического анализа (напряжённое состояние, жёсткость), анализа потери устойчивости (линейной/нелинейной, в области носового обеткателя), и поверхностного контакта в области днища корпуса. Все результаты расчётов сравнивались с экспериментальными измерениями, что способствовало непрерывному улучшению методики расчёта, повышению достоверности сведений о материалах и т.д.
Для соблюдения соответствия всем требованиям были разработаны методы оптимизации, позволяющие модифицировать выбор материала, процесс сборки, элементы для локального упрочнения, стойки (переборки - вертикальные конструкции внутри монокока, увеличивающие жёсткость) и вставки.
Использование NEiNastran было выгодно Minardi в силу жестких сроков моделирования, использования функции поверхностного контакта, работоспособности схемы нелинейного анализа, точности (результаты хорошо коррелировали с результатами экпериментов), и прямому доступу к данным (ввод-вывод данных генерируется NEiNastran, и при использовании предыдущей версии пакета Nastran не возникает проблем несовместимости).