Для разработки автомобиля на солнечных батареях используются программные пакеты SolidWorks и SIMULIA Abaqus
Группа студентов Кембриджского университета использует программный пакет SolidWorks ® 3D CAD и систему конечно-элементного (КЭ) моделирования Abaqus от Dassault Systèmes’ SIMULIA для разработки автомобиля на солнечных батареях. Именно на этом автомобиле студенты планируют принять участие в гонке по Австралии конце 2009 года. Больше похожий на космический корабль, чем на обычное транспортное средство, автомобиль имеет плоскую форму, которая позволяет установить большую солнечную панель, преобразующую энергию солнца в движение со скоростью более 90 км/ч.
Мировой турнир по езде на автомобилях с солнечными батареями (World Solar Challenge) проводится дважды в год и собирает около 40 команд из числа университетов, производителей автомобилей и индивидуальных энтузиастов. Все участники готовы проделать путь в 3000 километров по малонаселенным районам Австралии.
Инженерное мастерство и мужество участников являются определяющими факторами в данном соревновании, поскольку команды имеют ограниченное количество времени для разработки, изготовления и тестирования транспортного средства. Турнир 2009 года станет первым для команды Кембриджского университета (Cambridge University Eco Racing); команда уже заканчивает разработку автомобиля и его виртуальное тестирование в программных пакетах SolidWorks и Abaqus.
«Когда думаешь о создании такого автомобиля, оказывается что приходится решать просто одну большую задачу оптимизации», - говорит Charlie Watt, студент четвертого курса и лидер команды Eco Racing Team. «Солнечные панели, которые мы используем, производят только 1 киловатт энергии, что достаточно разве что для фена. Именно поэтому задачи оптимизации выходят на первый план. Программные пакеты SolidWorks и Abaqus помогли нам найти наилучшую аэродинамическую конфигурацию, позволяющую уменьшить сопротивление при качении, лобовое аэродинамическое сопротивление и общий вес, таким образом, мы можем получить максимальную эффективность при работе от батареи».
Команда использовала программный пакет SolidWorks для моделирования шасси с максимально низким дорожным просветом, что позволяет уменьшить коэффициент лобового сопротивления при максимизации поверхности облучения солнцем. Для наиболее быстрого решения задачи команда исследовала разнообразные формы автомобиля в SolidWorks, что позволило избежать потенциальных дорогостоящих ошибок. «Мы смогли завершить разработку с помощью виртуальных инструментов, не затрачивая никаких материалов (дерева, алюминия или пластмассы), что дает большое преимущество в условиях ограниченного времени и ресурсов», - отметил Charlie Watt.
Charlie Watt использовал КЭ пакет Abaqus от Dassault Systèmes’ SIMULIA для оценки напряженного состояния шасси автомобиля на солнечных батареях. Команда использовала специальный интерфейс SolidWorks для передачи модели в Abaqus, что позволяло достаточно быстро проводить расчет физического поведения различных материалов, с целью отыскания оптимального соотношения веса, производительности и стоимости. «Мы исследовали поведение таких материалов как алюминий, сталь, пластмасса, бамбук, березовая фанера и трубок из поливинилхлорида. Результаты расчета в Abaqus наглядно показали что фанера, например, недостаточно жесткая, чтобы выдержать скорости. Другие материалы были или слишком дороги, или слишком неизвестны для дальнейшего изучения в такое короткое время. В итоге мы вернулись к алюминию, т.к. нам больше знакомы его свойства». – рассказал Charlie Watt.
University Eco Racing – это команда разрабатывающая автомобиль на солнечных батареях для участия в мировом турнире World Solar Challenge 2009. Основанная в 2007 году, команда University Eco Racing в июне 2008 года уже создала прототип транспортного средства Affinity, ставшего первым автомобилем на солнечных батареях легально перемещающимся по дрогам Великобритании.
Источник: www.cadcamnews.in
Перевод: www.fea.ru