FORMULA STUDENT ENGINEERING SUITE

Simulation, entraînement et analyse de performance

La FORMULA STUDENT ENGINEERING SUITE réunit quatre applications développées par J3DMODDING pour accompagner les essais et l’entraînement en FORMULA STUDENT dans Assetto Corsa. Associée à une monoplace numérique fictive et aux tracés fictifs d’un FORMULA STUDENT CENTER, elle propose un environnement de travail consacré à quatre disciplines : Accélération, Skidpad, Autocross et Endurance. L’objectif est de donner un cadre aux sessions de simulation : travailler une compétence de pilotage, étudier un comportement du véhicule, comparer des essais et comprendre les facteurs qui influencent la performance.

J3DMODDING est une structure indépendante, sans affiliation ni partenariat avec Formula Student Germany, Formula SAE ou tout autre organisme officiel lié à la Formula Student. Les véhicules, circuits, essais et outils présentés dans cet article relèvent exclusivement de projets de simulation et de développements internes à J3DMODDING.

UN ENVIRONNEMENT ASSOCIANT VÉHICULE, CIRCUITS ET APPLICATIONS

Une séance d’essais prend tout son sens lorsque le véhicule, le parcours et l’objectif de travail sont cohérents. Notre projet associe trois éléments complémentaires :

1 monoplace Formula Student fictive, support d’étude du comportement dynamique et du pilotage
1 centre Formula Student fictif, environnement de simulation avec des tracés dédiés
4 applications spécialisées, chacune consacrée à une épreuve et à ses objectifs.

Cette organisation permet d’aborder séparément l’accélération en ligne droite, le comportement en appui, la performance sur un parcours technique et la régularité sur une session prolongée.

CIRCUIT ET VÉHICULE UTILISÉS POUR LES ESSAIS

LE VÉHICULE

Les essais de la FORMULA STUDENT ENGINEERING SUITE sont réalisés avec la FORMULA STUDENT FS26-DVP, une monoplace électrique fictive développée comme support commun aux quatre épreuves. Elle utilise une même base physique pour l’Accélération, le Skidpad, l’Autocross et l’Endurance afin de conserver une cohérence entre les essais et de mesurer l’influence réelle des réglages sur plusieurs disciplines.
Configuration principale : propulsion électrique, transmission intégrale, 4 unités motrices, puissance système de 80 kW et batterie de référence de 7,5 kWh.

LE CIRCUIT

Le FORMULA STUDENT CENTER est un site d’essais virtuel fictif conçu pour regrouper les principales épreuves dynamiques utilisées par la suite. Son implantation permet de réaliser les essais d’Accélération, de Skidpad, d’Autocross et d’Endurance dans un environnement commun.
Les tracés ont été adaptés aux besoins de la simulation et aux caractéristiques des différentes disciplines afin de disposer d’un support cohérent pour la comparaison des véhicules, des réglages et des sessions.

QUATRE APPLICATIONS, QUATRE AXES DE TRAVAIL

EPREUVE D’ACCÉLÉRATION

L’épreuve D’ACCÉLÉRATION mesure la capacité d’une monoplace FORMULA STUDENT à accélérer en ligne droite depuis l’arrêt. Le parcours réglementaire mesure 75 mètres, présente une largeur minimale de 3 mètres et est délimité par des cônes espacés d’environ 5 mètres.

Le véhicule est placé avec sa partie la plus avancée à 30 cm derrière la ligne de départ, puis effectue un passage unique jusqu’à la ligne d’arrivée. Dans notre protocole de simulation, quatre essais sont réalisés afin d’établir un temps moyen représentatif.

Cette épreuve sollicite principalement la motricité, le couple moteur, la gestion de la puissance, les pneumatiques et l’influence de la masse.

En compétition, le classement repose normalement sur le meilleur temps valide, pénalités comprises, parmi les différentes tentatives accordées à l’équipe.

Pour notre protocole de simulation, nous utilisons toutefois la moyenne de quatre essais, afin d’obtenir une comparaison plus représentative et moins dépendante d’un passage exceptionnel.

MODULE FS ACCÉLÉRATION

L’accélération en ligne droite

parcours de 75 mètres
gestion du départ
déclenchement automatique et chronométrage
accélération longitudinale
motricité, patinage et vitesse finale
comparaison des pilotes et des réglages

ESSAI DE L’APPLICATION EN VIDÉO

EPREUVE DE SKIDPAD

L’épreuve de SKIDPAD mesure l’adhérence latérale et l’équilibre général d’une monoplace sur un parcours en forme de huit. Le tracé réglementaire est constitué de deux cercles dont les centres sont espacés de 18,25 mètres. Chaque cercle possède un diamètre intérieur de 15,25 mètres et un diamètre extérieur de 21,25 mètres, formant un couloir de circulation large de 3 mètres. Le véhicule effectue d’abord un tour à droite non chronométré pour établir sa trajectoire, puis un second tour à droite chronométré. Il enchaîne ensuite un premier tour à gauche non chronométré, suivi d’un second tour à gauche chronométré. Le temps officiel correspond à la moyenne des deux tours chronométrés, à laquelle sont ajoutées les éventuelles pénalités.

Cette épreuve met principalement en évidence les performances des pneumatiques et des suspensions, la répartition des masses, l’influence de l’aérodynamique et la stabilité du véhicule. Dans notre simulation, Assetto Corsa ne permettant pas d’isoler suffisamment les deux tours réglementaires, l’application chronomètre les quatre tours complets, puis divise le temps total par quatre. Le résultat obtenu reste donc une estimation comparative propre à notre protocole et non un temps officiel Formula Student.

MODULE FS SKIDPAD

Analyse du comportement latéral

tracé en double cercle
détection des passages gauche/droite
chronométrage des tours
pénalités et cônes touchés
accélération latérale
équilibre sous-virage/survirage

ESSAI DE L’APPLICATION EN VIDÉO

EPREUVE AUTOCROSS

L’épreuve d’AUTOCROSS évalue le comportement général d’une monoplace Formula Student sur un tour chronométré. Le règlement impose un tracé d’une longueur inférieure à 1,5 kilomètre, avec une largeur minimale de 3 mètres et un diamètre minimal de braquage de 9 mètres. Le parcours associe des lignes droites limitées à 80 mètres, des slaloms dont les cônes sont espacés de 7,5 à 12 mètres, des chicanes, des virages serrés et des courbes de différents rayons. Le véhicule effectue un seul tour, du franchissement de la ligne de départ jusqu’à la ligne d’arrivée, et les éventuelles pénalités liées aux cônes déplacés ou aux sorties de parcours sont ajoutées au chrono.

Cette épreuve met principalement en évidence les capacités de freinage, la motricité, l’agilité, la stabilité, l’adhérence mécanique et l’efficacité aérodynamique du véhicule. Elle sert également à déterminer son niveau de performance sur un parcours représentatif des contraintes rencontrées en compétition. Dans notre simulation, le tracé mesure environ 1,2 kilomètre et le résultat correspond au temps réalisé sur un tour complet. Le chrono obtenu reste donc une mesure comparative propre à notre environnement de simulation et ne constitue pas un résultat officiel FORMULA STUDENT.

MODULE FS AUTOCROSS

Préparation virtuelle de l’épreuve

parcours technique court
un seul tour chronométré par tentative
détection des sorties et pénalités
analyse des freinages et trajectoires
temps par secteur
comparaison des setups

ESSAI DE L’APPLICATION EN VIDÉO

EPREUVE ENDURANCE

L’épreuve d’ENDURANCE évalue la performance globale d’une monoplace Formula Student sur une distance d’environ 22 kilomètres. Le tracé réglementaire forme un circuit fermé d’environ 1 kilomètre par tour, associant lignes droites, slaloms, chicanes et virages de différents rayons. L’épreuve est répartie entre deux pilotes, qui parcourent chacun un relais d’environ 11 kilomètres, avec un changement de pilote obligatoire à mi-parcours.

Chaque tour est chronométré individuellement et les équipes disposent de 3 minutes pour effectuer ce changement. Le temps officiel corrigé tient compte de la procédure réglementaire et des éventuelles pénalités. Cette épreuve met principalement en évidence la fiabilité du véhicule, la régularité des pilotes, le comportement des pneumatiques et des freins, la gestion thermique ainsi que l’efficacité énergétique. Pour une monoplace électrique, elle permet également d’évaluer la consommation de la batterie et la récupération d’énergie sur la durée.

Dans notre simulation, le circuit mesure environ 1,54 kilomètre et l’épreuve comprend 14 tours, soit une distance totale proche de 21,6 kilomètres. Aucun changement de pilote ni arrêt à mi-parcours n’est effectué : les 14 tours sont parcourus successivement par le même pilote. Le résultat obtenu correspond donc à notre protocole de simulation et ne constitue pas un temps officiel FORMULA STUDENT.

MODULE FS ENDURANCE

Performance, régularité et énergie

gestion d’une épreuve longue
suivi des tours et du pilote
régularité des chronos
consommation énergétique
température et usure
détection des abandons et pénalités
rapport global de performance

ESSAI DE L’APPLICATION EN VIDÉO

À QUI S’ADRESSE LA SUITE ?

POUR LES ÉQUIPES ET LES ÉCOLES D’INGÉNIEURS

La FORMULA STUDENT ENGINEERING SUITE peut servir de support à l’entraînement, à l’analyse de données, à la comparaison de réglages et à l’étude du comportement dynamique d’une monoplace virtuelle.

Les véhicules, les tracés et les outils peuvent être adaptés selon les objectifs du projet.

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