Если вы создаёте багги для победы в гоночном состязании, вашему проекту не обойтись без прочной опоры на технологии компьютерного моделирования. У студенческих команд нет времени и ресурсов на создание множества физических прототипов между гоночными сезонами, и компьютерное моделирование – единственный способ создать оптимальную конструкцию к началу соревнований.
В этой статье мы расскажем о гоночной команде Conrods из университета «Sri Ramaswamy Memorial Institute of Science and Technology». Студенты этого ВУЗа накопили девятилетний опыт участия в соревнованиях багги и завоевали ряд наград, включая победу в BAJA SAE India. Последние семь лет участники команды разрабатывали конструкцию с использованием программного обеспечения ANSYS.
Ашутош Чаухан (Ashutosh Chauhan), капитан команды Conrods, отмечает: «С помощью ANSYS мы смогли создать модели и определить сбалансированную конфигурацию нашего проекта без реального прототипирования. Мы разрабатываем и производим все детали самостоятельно. ANSYS позволяет строить качественные расчётные сетки и быстро получать результаты».
Как с помощью шести видов расчетов команда Conrods разработала свой победный багги
Главная цель оптимизации багги для гонки – сделать его как можно более легким и надежным. Команда Conrods выполнила шесть видов расчетов, чтобы улучшить свои разработки, как со стороны функциональных качеств, так и со стороны минимизации веса:
- Прочностные расчеты.
- Расчеты на потерю устойчивости.
- Динамические расчет в явной постановке.
- Тепловые расчеты.
- Газодинамические расчеты.
- Расчет на собственные формы и частоты колебаний.
Для достижения высокой весовой эффективности команда провела прочностные расчеты всех деталей автомобиля. Для элементов, требовавших оценки не только прочности, но и других характеристик, была проведена многокритериальная оптимизация. Эти расчеты помогли пролить свет на влияние различных факторов и найти оптимальный баланс между конфликтующими критериями.
Например, для оптимизации коробки передач в Conrods использовали прочностные и тепловые расчеты. В результате удалось не только достичь хорошей весовой эффективности, но и обеспечить хорошее тепловое состояние деталей.
Для снижения веса машины команда решила применить композиционные материалы, однако, при их легкости и прочности, они очень сложны в моделировании. Капитан команды Conrods azartnye-igry отметил, что «с помощью пакета ANSYS Composite PrepPost мы смогли разработать различные несущие композитные детали: компоненты подвески, рулевые тяги, а также прототип коробки передач».
Команда Conrods занималась не только прочностными расчетами. В общем-то, наиболее серьезных улучшений они достигли благодаря расчету задач гидрогазодинамики в ANSYS Fluent.
В частности, команда выполнила газодинамический расчет для уменьшения противодавления в каталитическом преобразователе. Результат получился настолько хорош, что Conrods были отдельно отмечены за эту работу организаторами гонок.
В команде также не забыли и о безопасности своей машины. Именно поэтому они провели расчеты на потерю устойчивость для деталей, подверженных этому явлению, – в частности, для тяги рулевого механизма.
Эти расчеты позволили показать, что детали не изменят свою форму ни при каких наездах на препятствие.
В студенческих гонках конкуренция жесткая. Поэтому Conrods – не единственная команда, использующая моделирование, чтобы увеличить свои шансы на успех.
Если вы хотите узнать больше о расчетах этой команды, а также выполнять подобные расчеты самостоятельно, пройдите по данной ссылке и проверьте, может ли ваша команда стать частью программы ANSYS по предоставлению бесплатного программного обеспечения для студенческих соревнований.
Источник: www.ansys.soften.com.ua
