Eminent Racing 팀, Ansys의 지원으로 경주에서 성공적인 시동을 걸다 

Ansys 소프트웨어는 전 세계적으로 학생 설계 팀의 성공을 이끌고 있습니다. 조기에 인상적인 성공을 거두기 위해 시뮬레이션을 활용하는 학생 조직 중 하나로 인도 푸네에 위치한 Pimpri Chinchwad 공학 및 연구 대학의 Eminent Racing 팀이 있습니다. 이 팀은 Ansys Student Team Partnership의 지원을 받아 학생 팀의 역량을 강화하면서 경쟁 우위와 시뮬레이션 소프트웨어 숙달도를 모두 높일 무궁무진한 기회를 열고 있습니다. 이 파트너십을 통해 모든 학생 팀은 무료 연구 소프트웨어, 학습 자료 및 지원을 제공받습니다.

Pimpri Chinchwad 대학 팀은 SAE International의 전략적 제휴 파트너인 SAEINDIA가 후원하는 Supra 시리즈에 참가합니다. SAEINDIA의 Supra 대회는 학생 엔지니어를 초대하여 F1 스타일 차량 프로토타입을 설계, 제작 및 시연하는 국내 Formula SAE 대회입니다. 이 대회는 실제 맥락에서 학생들의 이론 지식을 테스트하는 독특한 방법을 제공합니다. 학생의 차량은 기술 및 안전 측면, 비용 및 설계 고려 사항, 제동 및 가속을 포함한 동적 성능을 기준으로 평가됩니다.

6월 인도 부다 인터내셔널 서킷에서 열린 2023년 대회에는 인도 전역에서 38개의 학생 경주팀이 참가했습니다. Eminent Racing 팀의 두 번째 시즌이었지만 Pimpri Chinchwad 대학 학생들은 권위있는 CAE(Computer-Aided Engineering) 부문에서 1위에 오르며 전체 6위를 차지했습니다.

CADFEM India를 후원자로 확보한 팀의 성공은 예상할 수 있는 결과였습니다. 2022년 데뷔한 Eminent Racing 팀은 전체 8위를 차지하여 Supra 역사상 유일하게 첫 해에 톱 10에 진입한 팀이 되었습니다. Pimpri Chinchwad 대학 팀은 CAE 부문에서 2022년에 2위를 차지했습니다.

처음부터 시작: 시뮬레이션을 통한 섀시 설계

팀의 인상적인 놀라운 성공의 배경은 무엇입니까? Team Eminent Racing의 기술 책임자인 아메야 마하무니(Ameya Mahamuni)에 따르면, Ansys Mechanical은 지난 2년 동안 팀이 자동차 구조의 핵심 부품인 섀시의 설계를 가속하는 데 도움이 되었습니다.

마하무니는 "섀시는 차량의 주요 부품이며 구조적 강도를 제공하고 차량의 모든 구성 요소와 운전자를 지탱하는 역할을 하기 때문에 아주 중요합니다"라면서

"섀시를 설계하기 위해 시중의 많은 소프트웨어 솔루션을 살펴보았고 동급 최고의 성능을 자랑하는 Ansys Mechanical을 선택했습니다"라고 말했습니다. "학생들이 사용하기에도 매우 쉽습니다. Mechanical을 사용하면 하중을 시뮬레이션하고, 압축 및 굽힘과 같은 물리적 동작을 복제하며, 재료 조성을 테스트하기도 쉽습니다. 또한 설계를 매우 빠르게 반복할 수 있습니다. 수정하고 효과를 확인한 후 즉시 추가로 수정할 수 있습니다."

Ansys Mechanical 정적 모델은 섀시 팀이 자동차 프런트엔드의 비틀림 강성을 높여 충돌 시 강도를 높이도록 도움을 주었습니다.

팀의 섀시 엔지니어링 책임자인 야쉬 라젠드라 가이크와드(Yash Rajendra Gaikwad)는 Mechanical은 섀시 팀이 AISI 4130 크로몰리 강철 재료 구성과 같은 혁신을 정의하는 데 도움이 되었고 섀시 설계의 안전성도 보장할 수 있었다고 강조했습니다.

가이크와드는 "2023년 차량을 개발할 때 처음에는 Ansys Mechanical을 사용하여 섀시 설계의 정적 구조 해석을 생성했습니다. 이를 통해 프론트 범퍼가 포함된 고유한 형상을 얻을 수 있었습니다"라면서 "Mechanical 시뮬레이션은 차량 프런트엔드의 비틀림 강성을 높여 변형을 최소화하고 충돌 안전성을 극대화하는 데 도움이 되었습니다. Ansys 시뮬레이션으로 섀시에 재료를 추가할 위치를 정확하게 알 수 있었습니다"라고 설명했습니다.

또한 학생 엔지니어들은 Ansys LS-DYNA를 사용하여 Mechanical의 명시적 분석 기능으로 정면충돌 시 실제 변형을 예측했습니다. 가이크와드는 "우리 팀은 명시적 역학을 사용하여 충돌 분석을 수행했고, 차량이 일반적인 주행 속도인 65km/h로 고정된 강체 벽과 충돌하는 상황을 테스트했습니다"라면서

"이 분석으로 정확한 응력점이 어디에서 나오는지, 최대 변형이 무엇인지를 파악했습니다. 결국 이런 사고가 발생해도 운전자가 안전할 것이라는 결론을 내렸습니다"라고 말했습니다.

Formula SAE 경주에서 차량의 모든 부품은 안전, 가속, 연료 효율성 및 기타 성능 측면에 어떤 방식으로든 기여합니다. 마하무니와 가이크와드는 차량 섀시를 형성하는 금속 파이프를 연결하는 작은 접합부를 면밀히 조사한 Mechanical의 용접 분석의 광범위한 효과에 놀랐습니다.

가이크와드는 "Mechanical을 사용해서 용접 길이와 재료 두께가 다른 파이프의 두 부분을 접합했습니다"라면서 "불필요한 필러 재료를 추가하지 않아도 용접이 충분히 강하다는 것을 확인할 수 있었습니다. 그 결과 각 용접 접합부의 무게를 30% 줄였습니다"라고 말했습니다.

마하무니는 "이는 놀라운 발견이었습니다"라면서 "이 개념을 전체 차량에 적용하면 전체 중량을 1.5kg까지 줄일 수 있다는 것을 깨달았습니다. 안전성이나 구조적 무결성을 전혀 손상하지 않으면서 차량의 성능을 크게 향상할 수 있는 작은 변화였습니다"라고 말했습니다.

실무 경험을 통한 전문적 견인력 확보

팀의 교수 고문인 카비다스 마테(Kavidas Mate) 교수는 이러한 "아하" 순간과 실습 수업은 그 어떤 경주 시즌보다 중요한 영향을 미친다고 강조합니다.

카비다스스 교수는 "Ansys 소프트웨어를 사용하면 학생들이 교실에서 경험하는 이론적 세계와 엔지니어로서 접할 실용적이고 실제적인 세계가 연결됩니다"라면서, "학생들은 경주 팀의 일원으로서 시뮬레이션을 사용하여 시간, 비용 및 혁신의 이점을 직접 경험할 수 있습니다. 그리고 이러한 시뮬레이션 기술은 졸업하고 엔지니어링 분야로 뛰어들 때 도움이 될 것입니다"라고 말했습니다.

마하무니는 "대학에 입학할 때 제 꿈은 F1 스타일의 경주용 차량을 설계하는 것이었습니다"라면서 "트랙에 나가거나 정비실에서 우리는 대학에서 배운 것을 실제로 적용하고 있고 취업 시장에 필요한 수준까지 기술을 향상하고 있습니다"라고 말했습니다.

"꿈을 실현하는 데 필요한 라이센스, 교육, 지원, 그리고 격려를 제공해 주신 Ansys에 정말 감사드립니다."

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