Pomáháme formuli Dragon s dietou

Nejen v letectví má každý ušetřený gram cenu zlata. Stejné pravidlo platí i pro motorsport včetně závodů studentských formulí. Brněnský tým TU Brno Racing patří v této disciplíně mezi světovou špičku. Na jeho úspěších má svůj podíl i společnost SVS FEM.

Soutěžní tým brněnského Vysokého učení technického (VUT) v závodech Formula Student exceluje pravidelně a v konkurenci 600 týmů z celého světa už dosáhl i na famózní 8. příčku. Je nám ctí, že znalosti našich expertů z oblastí engineeringu a počítačových simulací pomáhají právě i při vývoji závodních vozů zvaných Dragon.

Stájoví inženýři mohou díky softwarovým nástrojům společnosti ANSYS Inc. a transferu know-how od SVS FEM navrhnout a nasimulovat budoucí chování klíčových komponent „závodničky“. Významného pokroku dosáhli například při úpravách systému řízení vozidla, který je hodně namáhán napětím v krutu při průjezdu zatáčkami, a proto je po něm vyžadována vysoká torzní tuhost. Systém řízení se jim podařilo zeštíhlit o půl kilogramu a celkovou hmotnost tak stlačit na méně než dva kilogramy.

Část sestavy systému řízení simulovaného v software ANSYS

detail části řízení formule Dragon

Analýza komponent formule Dragon

Skvěle si tým poradil i při úpravách dílu zvaného těhlice, který tvoří nedílnou součást nápravy a systému uložení kol. Těhlice nejenže jsou vystaveny statickým účinkům hmotnosti vozidla i samotného jezdce, ke statickému zatížení se navíc přičítají dynamické účinky Coriolisových sil vznikajících během průjezdu zatáčkami, akcelerací či brzděním v závislosti na tom, v jakém místě závodního okruhu se jezdec s vozem nachází. Mladí inženýři přenesli naměřená data z okruhů do prostředí ANSYS Mechanical a nasimulovali vnější účinky, které na těhlici působí. S pomocí optimalizačních nástrojů pak přišli s unikátním tvarem dílu, jenž při zachování stejné hmotnosti vykazuje v porovnání s předchozím řešením o 35 procent vyšší torzní tuhost. Namísto standardního způsobu výroby dílu použili mladí inovátoři progresivnější metodu spékání hliníkové slitiny.

strukturální analýza těhlice v software ANSYS Mechanicalanalýza těhlice v software ANSYS Mechanical - detailvýsledná těhlice podle návrhu v ANSYS

A ještě nekončíme. Předchozí generace vozu Dragon se vyznačovaly použitím klasického trubkového rámu k uložení ramen. Osmou generaci vozu nově tvoří takzvaný karbonový monokok. Hádanku s uchycením ramen na monokok se mladým inženýrům opět podařilo vyřešit s využitím ANSYS Mechanical, díky němuž vyvinuli přiměřeně těžký a dostatečně robustní tvar, který dokáže bezpečně unést zatížení nastřádané po linii „vozovka – kolo – těhlice“. Zavěšení kol je totiž jednou z nejvíce namáhaných součástí vozidla.

Perspektivní nápady poznáme hned v začátcích

Motorsport historicky byl, a stále je, hnací silou pro vývoj nových technologií. Zmínit můžeme například rekuperaci energie při brzdění, jenž byla poprvé nasazena v královské třídě F1. Nové trendy související s autonomním řízením a elektrifikací vozidel se nevyhýbají ani kategorii Formula Student. Samostatné soutěže již existují jak pro autonomní, tak pro elektřinou poháněné vozy.

Hlavní úkol brněnských stájových inženýrů pro nadcházející sezony je jasný. Musejí přicházet s novými nápady, které pomohou příští generaci Dragona atakovat minimálně první dvacítku světově úspěšných týmů, což nebude snadné. Přestávka mezi sezonami je krátká a téměř okamžitě po dokončení vývoje se závodní stroj stává zastaralým, tudíž je pro udržení kroku se světovou špičkou nezbytné přicházet s inovacemi takřka neustále.

Strukturální analýzy v software ANSYS

Nelehké výzvy chceme mladým konstruktérům pomoci překonat, proto spolu s TU Brno Racing plánujeme za účelem zvýšení efektivity týmu nasadit do vývojové fáze nového Dragona produkt jménem ANSYS Discovery Live – nástroj pro takzvané WHAT IF analýzy. S využitím ANSYS Discovery budou moci stájoví inženýři už v počátcích oddělit perspektivní nápady od těch, které jsou spíše slepou uličkou, a pouze tyto následně posunout do další vývojové fáze.

What if analýzy v ANSYS Discovery

 

 

Hotline:

+420 724 895 455

hotline(at)svsfem(dot)cz

Online HelpDesk

 

Sledujte nás na:

facebook youtube