Challenge

Sviluppare un esoscheletro sicuro con propulsione a getto che consenta agli esseri umani di volare e stazionare in aria a mani libere per svolgere attività in posizione di volo a punto fisso.

Solution

Utilizzo delle soluzioni SOLIDWORKS per imprenditori e 3DEXPERIENCE Works, tra cui il software di progettazione SOLIDWORKS Premium, studi topologici con SOLIDWORKS Simulation, analisi fluidodinamica computazionale (CFD) con SOLIDWORKS Flow Simulation, Collaborative Business Innovator, Collaborative Industry Innovator, 3D Creator e Collaborative Designer for SOLIDWORKS.

Results

  • Ugelli a getto ottimizzati grazie alla simulazione del flusso
  • Riduzione del peso delle parti tramite l'ottimizzazione topologica
  • Brevetto depositato per l'ugello del vettore di spinta
  • Gestione dei dati automatizzata e trasparente

Guanhao Wu, fondatore e responsabile della progettazione meccanica di Exovolar Industries Corp., ha avviato l'azienda nel 2019 con l'obiettivo di aumentare e democratizzare la mobilità umana facendo in modo che volare sia semplice e sicuro come comminare. Wu ha utilizzato una combinazione di motori a getto, esoscheletro e ugello del vettore di spinta brevettato dall'azienda per sostenere e spostare il corpo umano nell'aria. La sua invenzione lascia libere le mani della persona che vola consentendole, tra le innumerevoli altre possibilità, di riparare turbine eoliche offshore, verniciare le fiancate di una nave della Marina militare o scattare foto mentre si libra piacevolmente nell'aria.

Per la ricerca iniziale e lo sviluppo, Wu ha scelto SOLIDWORKS® per imprenditori, la suite di soluzioni per lo sviluppo di prodotti. "È facile da usare e offre una gamma completa di soluzioni integrate per la progettazione e l'ingegneria", afferma. Exovolar ha completato il primo test di volo stazionario senza bisogno di inutili cicli di prototipazione, simulando le prestazioni del progetto e ottimizzandolo in SOLIDWORKS.

 

disegno

 

Risorse correlate

Ottimizzazione degli ugelli a getto brevettati con la simulazione del flusso

Jet suite

Mantenere stabile e uniforme il volo stazionario è fondamentale per rendere l'esoscheletro autonomo e pratico. "Volare con l'esoscheletro è un po' come guidare un hoverboard, in quanto l'unità è controllata dai piedi, che forniscono stabilità ed equilibrio mentre si utilizza la spinta vettoriale computerizzata dei propulsori a getto per controllare autonomamente la spinta e gli angoli di spinta", spiega Wu. "Con il software SOLIDWORKS Flow Simulation, sono riuscito a ottimizzare la forma dell'ugello del vettore di spinta per i quattro motori a getto, due per ogni gamba, senza dover costruire un prototipo fisico ed eseguendo una simulazione termica/del flusso".

Utilizzo dell'ottimizzazione topologica per progettare parti più leggere e resistenti

Wu ha utilizzato gli studi topologici di SOLIDWORKS Simulation per generare automaticamente la geometria ottimizzata dei componenti in base ai vincoli geometrici, spaziali e di carico specifici del progetto, compresi quelli imposti dal processo di produzione utilizzato. "Le funzionalità di ottimizzazione topologica di SOLIDWORKS Simulation mi hanno aiutato a progettare parti più leggere, più rigide e più robuste senza dover intraprendere un lungo processo di progettazione iterativo, basato sull'esecuzione di prove e l'individuazione di errori", nota Wu.

 

Rendering

 

"All'inizio volevamo provare la piattaforma 3DEXPERIENCE per vedere come funzionava. Ma quando abbiamo cominciato a usarla, abbiamo scoperto quanto la gestione dei dati sia più semplice sulla piattaforma 3DEXPERIENCE basata sul cloud. Mantenere il controllo delle revisioni e gestire i dati di progettazione sulla piattaforma è talmente più facile da non poter più tornare al vecchio modo di gestire i dati localmente."

Guanhao Wu
CEO, responsabile della progettazione meccanica e fondatore

Gestione semplificata dei dati e delle revisioni nel cloud

persona con jetpack

 

Quando è scoppiata la pandemia di COVID-19, Wu ha aggiunto le soluzioni 3DEXPERIENCE® Works, incluse le capacità di gestione automatizzata e trasparente dei dati della piattaforma 3DEXPERIENCE. Ricorda: "Abbiamo scoperto quanto la gestione dei dati sia più semplice sulla piattaforma basata sul cloud. Mantenere il controllo delle revisioni e gestire i dati di progettazione sulla piattaforma è talmente più facile da non poter più tornare al vecchio modo di gestire i dati localmente."

 

jetpack

 

Wu conclude: "Con il progredire dello sviluppo dell'esoscheletro volante, avremo bisogno di funzionalità efficaci di gestione dei dati e controllo delle revisioni per supportare altri utenti e la nostra crescita futura. La combinazione del software di progettazione SOLIDWORKS e della piattaforma 3DEXPERIENCE ci offre tutte le funzionalità di progettazione e ingegneria di cui abbiamo bisogno, con l'ulteriore vantaggio della sicurezza e della gestione trasparente dei dati nel cloud".

 

new york city

Scopri di più su SOLIDWORKS