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Ansys博客

January 8, 2024

在Ansys的鼎力支持下,Team Eminent Racing旗开得胜 

Ansys软件在全球范围内助力学生设计团队取得成功。印度浦那PCCOER(Pimpri Chinchwad College of Engineering & Research, Pune)的Team Eminent Racing是利用仿真技术,在早期就取得令人瞩目的成功的学生团队之一。Ansys学生团队合作伙伴关系可为学生团队提供强大支持,助力其开启充满机遇的新世界,以提高他们的竞争优势和对仿真软件的掌握程度。通过此合作伙伴关系,每个学生团队都可以获得免费的研究软件、学习资源和支持。

Pimpri Chinchwad College团队参加了由国际自动机工程师学会(SAE International)战略联盟合作伙伴SAEINDIA赞助的Supra系列比赛。SAEINDIA的Supra竞赛是一项全国性的Formula SAE竞赛,其邀请学生工程师设计、构建并展示一级方程式风格的赛车原型。它提供了一种在实际环境中测试学生理论知识的独特方式。该竞赛将根据技术和安全方面、成本和设计考虑等因素,以及包括制动和加速在内的动态性能这几项指标,对‌学生赛车进行评审。

2023年的竞赛,于6月在印度佛陀国际赛道举行,共有来自印度各地的38支学生赛车队参赛。虽然这仅是Team Eminent Racing参加的第二个赛季,但这支来自Pimpri Chinchwad College的学生团队,此次在备受瞩目的计算机辅助工程(CAE)类别中荣获第一名,总成绩排名第六。

CADFEM India的支持下,该团队的成功并非完全出乎意料。在2022年的首次亮相中,Team Eminent Racing总成绩排名第八,成为Supra历史上唯一一支跻身前十名的新车队。在CAE类别中,Pimpri Chinchwad College团队在2022年荣获第二名。

Car six

相应地,Team Eminent Racing的6号赛车在2023年Supra赛季中总成绩排名第六。此外,其还在CAE类别中荣获第一名。

Team Eminent

PCCOER的Team Eminent Racing在短短两个赛季内,便确立了其技术领先地位。

从零开始:通过仿真设计底盘

该团队能够在早期就取得令人瞩目的成功的背后,有什么秘诀?据Team Eminent Racing技术负责人Ameya Mahamuni表示,在过去的两年里,Ansys Mechanical帮助车队加快了底盘(赛车的关键结构组件)的设计进程。

Mahamuni表示:“底盘至关重要,因为它是赛车的主要组件,负责提供结构强度,同时承载赛车的所有组件以及车手。”

他说道:“在设计底盘时,我们对市场上的许多软件解决方案进行了研究,最终选择采用Ansys Mechanical,因为它在同类产品中确实表现出色。而且,即使是对于学生而言,它也非常简单易用。Mechanical可以轻松地对载荷进行仿真,复制压缩和弯曲等物理行为,并测试材料成分。此外,其还使我们能够非常快速地迭代设计。我们可以进行修改,查看效果,并立即进行额外的修改。”

Torsion 2.5mm
Torsion 1.65 mm

Ansys Mechanical静态模型可帮助底盘团队提高赛车前端的抗扭刚度,从而在发生碰撞时提供更高的强度。

该团队底盘工程负责人Yash Rajendra Gaikwad强调,Mechanical不仅有助于底盘团队定义创新,如采用AISI 4130铬钢材料,而且还可确保其底盘设计的安全性。

Gaikwad表示:“在开发2023款赛车时,我们首先使用Ansys Mechanical对底盘设计进行了静态结构分析,这有助于我们确定其独特的形状,包括前保险杠。Mechanical仿真可帮助我们提高赛车前端的抗扭刚度,以最大限度地减少变形,并在发生碰撞时最大限度地提高安全性。Ansys仿真向我们展示了在底盘上添加额外材料的确切位置。”

此外,学生工程师还利用Ansys LS-DYNA的显式分析功能来预测正面碰撞时的实际变形情况。Gaikwad表示:“我们使用显式动力学进行了碰撞分析,其中赛车以65公里/小时的典型赛车速度与静止的刚性墙壁发生正面碰撞。”

他说道:“通过该分析,我们能够确定应力产生的确切位置以及最大变形量。我们得出结论,在此类事故中,车手将是安全的。”

Explicit dynamic studies

使用显式动力学研究有助于团队验证赛车的安全性。在虚拟碰撞测试中,当底盘以65公里/小时的速度接触刚性墙壁时,其变形范围在可接受范围内。

在Formula SAE赛车中,赛车的每个组件都在某种程度上对其安全性、加速度、燃料效率以及其他性能方面产生影响。Mahamuni和Gaikwad都对Mechanical中焊接分析所得出的重要发现感到惊讶,该分析深入研究了构成赛车底盘的金属管之间的小接头。

Gaikwad表示:“我们使用Mechanical,将金属管的两个部分以不同的焊接长度和材料厚度进行连接。我们能够确保焊缝足够牢固,而无需添加多余的填充材料。其结果是,我们将每个焊接接头的重量减轻了30%。”

Mahamuni表示:“这是一项惊人的发现。我们意识到,我们可以将这一概念应用到整个赛车上,并将赛车的总重量减少1.5千克。虽然这是一个微小的改变,却可以在不影响安全性或结构完整性的情况下大幅提高汽车性能。”

Weld analysis

Ansys Mechanical中创建的焊接分析有助于将底盘中焊接接头的重量减轻30%,这会对赛车的整体重量和燃料效率产生重大影响。

通过实践经验获得专业牵引力

该团队的指导顾问Kavidas Mate教授强调,这些“顿悟”时刻和实践课程所产生的影响将远远超出任何赛季本身。

Mate表示:“使用Ansys软件,能够将学生在课堂上体验到的理论世界与他们作为工程师在实际工作中将遇到的实际物理世界连接起来。作为赛车团队的成员,我们的学生亲眼见证了使用仿真所带来的时间、成本和创新优势。这些仿真技能将对他们毕业后进入工程行业大有裨益。”

Mahamuni表示:“制造一级方程式风格的赛车是我们上大学时的梦想。无论是走上赛道还是进入车间,实际上都是在应用我们在学校学到的东西。我们正在将我们的技能提升到就业市场所需的水平。

非常感谢Ansys为我们提供了实现梦想所需的软件工具的许可、培训、支持和鼓励。”

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