Люксембургская компания Rolo создает легчайшую и наиболее прочную в мире раму для гоночных велосипедов, используя платформу HyperWorks

Altair Engineering, Inc. сообщила, что компания Rolo Bikes, европейский производитель высокоcкоростных дорожных велосипедов, использовала разработанную компанией Altair платформу для компьютерного инжиниринга HyperWorks® для моделирования, создания и оптимизации наиболее легкой и прочной в мире рамы для дорожных велосипедов.

Помимо использования программной среды HyperWorks®, конструкторы Rolo Bikes также получили поддержку со стороны Altair ProductDesign – инженерного департамента компании Altair Engineering, Inc. – в решении задач проектирования, оптимизации и виртуального тестирования характеристик велосипеда. Первостепенной задачей проекта была оптимизация конструкции рамы для достижения лучших в мире показателей результативности в соотношении «вес-прочность-комфорт»; во-вторых, стояла цель создания высокоэффективного комплекса виртуального тестирования для анализа эксплуатационных показателей проектируемых велосипедных рам для производства как собственными мощностями Rolo, так и другими партнерскими компаниями.

Благодаря использованию платформы HyperWorks® компания Rolo Bikes уже имеет опыт проведения виртуальных калибровочных тестов, имитирующего испытания Европейского комитета по стандартизации (Comité Européen de Normalisation or CEN), равно как и жесткостные тесты Института Зедлера, что позволило получить результаты компьютерного моделирования велосипедной рамы, хорошо коррелирующие с данными физических испытаний. Изначально базовая модель весила 829 гр., но ее конфигурация была чрезвычайно сложной для производства. При этом первичный компьютерный анализ исходной конструкции выявил несколько локальных зон рамы, в которых возникали чрезвычайно высокие напряжения. Таким образом, на стадии оптимизации проекта стояла двоякая цель – оптимизация и уменьшения массы данных зон одновременно с  разработкой технологичного дизайна для производства.

Расчет ударных нагрузок с помощью RADIOSS

Free-size оптимизация для определения наиболее оптимальной укладки слоев углеволокна

 

В целях оптимизации рамы, изготовленной из углеволокна, Altair ProductDesign использовал трехстадийный подход, в рамках которого форма, толщина, направление и положение каждого слоя композитного материала скрупулёзно анализировались для достижения оптимального решения. Анализ на каждой стадии выполнялся с помощью технологии оптимизации дизайна OptiStruct®. В конце этого трехступечатого процесса, платформа HyperWorks была использована снова, но уже для анализа и валидации оптимизированной конструкции рамы согласно стандартам испытаний Европейского комитета по стандартизации и Института Зедлера. Из полученной укладка композитных материалов можно создать компоненты, полностью пригодные к производству согласно критериям компании Rolo, на европейском производстве которой используются методы ручной выкладки композитов, а также ценовой политике разработчика.

Поиск оптимального направления укладки волокон

Использование OptiStruct для поиска оптимальной толщины материала

 

Процесс оптимизации структуры композитных материалов позволил снизить массу рамы велосипеда с 829 гр. до 792 гр. Дополнительные добаботка структуры материала, выполненная командой инженеров компании Rolo, позволила еще больше снизить вес конструкции, доведя его до окончательного показателя в 710 гр. Разработанная конструкция соответствует всем стандартам жесткости, износостойкости и эксплуатационных характеристик, значительно превосходя изначально заявленные целевые показатели.

"Мы выбрали программную платформу HyperWorks для реализации нашего проекта, так как считаем, что данное программное обеспечения комплексно предоставляет пользователю наиболее мощные инструменты оптимизации",  - заявил Адам Вайс, Генеральный директор, владелец и соучредитель компании Rolo Bikes. Он добавил: "Кроме того, использование HyperWorks позволило нам разработать собственные инструменты моделирования виртуальных тестов. Сотрудничество с Altair ProductDesign и использование HyperWorks позволило нам достичь лучших в мире эксплуатационных показателей относительно массы, надежности и комфорта. Этот проект был реализован за рекордно короткое время и практически без использования физических прототипов".

"Мы счастливы, что компания Rolo Bikes выбрала программную платформу HyperWorks и команду инженеров из Altair ProductDesign для разработки своего уникального велосипеда", - заявил Хакан Экман, управляющий директор филиала Altair Northern Europe (Северная Европа). "Altair гордится своим огромным опытом в развитии программных систем компьютерного инжиниринга (CAE) и предоставления инжиниринговых услуг, особенно в области топологической оптимизации. Сотрудничество с  Rolo Bikes, особенно над таким выдающимся проектом, было огромным удовольствием для наших инженеров, и мы надеемся на дальнейшее сотрудничество над будущими проектами", - добавил г-н Экман.

Подробнее о деятельности и разрабатываемой продукции компании Rolo Bikes можно прочесть на её официальном веб-сайте.