Ansys Composite в автомобилестроении

Выполненный проект | 15 июля 2022
Поделиться в социальных сетях

/   Цель проекта

Chinook ETS — команда молодых специалистов из Высшей школы технологий в Монреале, Канада. Студенты провели проектирование и создали прототип ветряного автомобиля с максимально возможной эффективностью для участия в ежегодных соревнованиях Racing Aeolus.
 
Перед Chinook ETS стояла цель не только показать хорошие результаты во время гонки, но и разработать эффективные ветряные турбины с помощью компьютерного моделирования, новых процессов изготовления композитов, передовой электроники и нестандартного мышления. Программные решения от компании Ansys для инженерного анализа сыграли ключевую роль в проекте.

/   Реализация проекта

Соревнование Racing Aeolus состоит из трех этапов. Первый и самый зрелищный этап — гонка, во время которой автомобили с ветряными двигателями должны как можно быстрее промчаться по 500-метровой трассе против ветра. Эффективность заездов рассчитывается по специальной формуле: скорость транспортного средства делится на среднюю скорость ветра по всей длине трассы.
 
Второй этап — дрэг-рейсинг. Здесь автомобили соревнуются друг с другом для определения самого быстрого ускорения на 100-метровой дистанции.
 
Последним этапом является голосование, в ходе которого определяется победитель. Команда, показавшая лучшие результаты на протяжении всего соревнования, выигрывает Кубок Racing Aeolus.
 
Команда Chinook ETS разработала совершенно новую платформу для своего гоночного прототипа. Предыдущая платформа давала невероятные результаты, но достигла своих пределов эффективности, аэродинамики и доступного пространства после пяти итераций. Новая более легкая и прочная конструкция должна была поместить переднее колесо внутри кузова автомобиля, создать меньшее аэродинамическое сопротивление и обеспечить пространство для будущих обновлений.

Chinook ETS широко использовали моделирование при помощи Ansys в своем проекте. Моделирование потока в Ansys Fluent было использовано для оптимизации формы монокристалла из углеродного волокна. После того, как конструкция формы была определена, Ansys Composite PrePost (ACP) был использован для моделирования корпуса и размещения волокон внутри кузова автомобиля, что позволило снизить массу автомобиля с 22 килограмм до 16. Ansys Mechanical использовался для моделирования многих структурных компонентов и их оптимизации для снижения веса. В целом новый автомобиль стал на 20 кг легче своего предшественника благодаря многочасовому моделированию в Ansys.


/   Результаты проекта

Результаты десяти тысяч часов работы окупились уже в первый день соревнований. Автомобиль выступил блестяще и сумел побить рекорд, установленный датской командой в 2016 году, с результатом 102,45% от средней скорости ветра за 500 метров.
 
Благодаря новой платформе и всем усилиям, вложенным в совершенствование каждой детали, Chinook ETS были номинированы на премию Джерарда Броерса за инновации. Что касается следующего года, команда собирается и дальше оптимизировать новую платформу, моделируя все основные конструктивные части автомобиля для снижения массы и улучшения драпируемости композита.

/   Цель проекта

Chinook ETS — команда молодых специалистов из Высшей школы технологий в Монреале, Канада. Студенты провели проектирование и создали прототип ветряного автомобиля с максимально возможной эффективностью для участия в ежегодных соревнованиях Racing Aeolus.
 
Перед Chinook ETS стояла цель не только показать хорошие результаты во время гонки, но и разработать эффективные ветряные турбины с помощью компьютерного моделирования, новых процессов изготовления композитов, передовой электроники и нестандартного мышления. Программные решения от компании Ansys для инженерного анализа сыграли ключевую роль в проекте.

/   Реализация проекта

Соревнование Racing Aeolus состоит из трех этапов. Первый и самый зрелищный этап — гонка, во время которой автомобили с ветряными двигателями должны как можно быстрее промчаться по 500-метровой трассе против ветра. Эффективность заездов рассчитывается по специальной формуле: скорость транспортного средства делится на среднюю скорость ветра по всей длине трассы.
 
Второй этап — дрэг-рейсинг. Здесь автомобили соревнуются друг с другом для определения самого быстрого ускорения на 100-метровой дистанции.
 
Последним этапом является голосование, в ходе которого определяется победитель. Команда, показавшая лучшие результаты на протяжении всего соревнования, выигрывает Кубок Racing Aeolus.
 
Команда Chinook ETS разработала совершенно новую платформу для своего гоночного прототипа. Предыдущая платформа давала невероятные результаты, но достигла своих пределов эффективности, аэродинамики и доступного пространства после пяти итераций. Новая более легкая и прочная конструкция должна была поместить переднее колесо внутри кузова автомобиля, создать меньшее аэродинамическое сопротивление и обеспечить пространство для будущих обновлений.

Chinook ETS широко использовали моделирование при помощи Ansys в своем проекте. Моделирование потока в Ansys Fluent было использовано для оптимизации формы монокристалла из углеродного волокна. После того, как конструкция формы была определена, Ansys Composite PrePost (ACP) был использован для моделирования корпуса и размещения волокон внутри кузова автомобиля, что позволило снизить массу автомобиля с 22 килограмм до 16. Ansys Mechanical использовался для моделирования многих структурных компонентов и их оптимизации для снижения веса. В целом новый автомобиль стал на 20 кг легче своего предшественника благодаря многочасовому моделированию в Ansys.


/   Результаты проекта

Результаты десяти тысяч часов работы окупились уже в первый день соревнований. Автомобиль выступил блестяще и сумел побить рекорд, установленный датской командой в 2016 году, с результатом 102,45% от средней скорости ветра за 500 метров.
 
Благодаря новой платформе и всем усилиям, вложенным в совершенствование каждой детали, Chinook ETS были номинированы на премию Джерарда Броерса за инновации. Что касается следующего года, команда собирается и дальше оптимизировать новую платформу, моделируя все основные конструктивные части автомобиля для снижения массы и улучшения драпируемости композита.

    Получить консультацию

    Заполните форму прямо сейчас,
    и мы свяжемся с Вами!

    * Обязательные поля для заполнения

    Нажимая кнопку, я даю согласие на обработку моих персональных данных и согласен с политикой конфиденциальности

    Спасибо,

    Ваша заявка принята!

    Мы свяжемся с Вами в ближайшее время и

    ответим на вопросы. Чтобы вернуться к

    просмотру сайта нажмите кнопку

    Продолжить