Challenge

Miglioramento delle esperienze reali per gli studenti di ingegneria meccanica, inclusa la partecipazione a UNH Precision Racing (The University of New Hampshire SAE Formula One Racing Team), riducendo la curva di apprendimento CAD e garantendo l'accesso a strumenti integrati di simulazione dei progetti.

Solution

Implementazione del software SOLIDWORKS Education Edition per supportare le offerte formative di ingegneria meccanica e gli impegni di UNH Precision Racing.

Results

  • Miglioramento senza precedenti delle prestazioni del team
  • Convalida della progettazione di auto da corsa con strumenti di simulazione
  • Semplificazione della comunicazione tra i membri del team
  • Miglioramento della visualizzazione dei progetti

L'Università del New Hampshire è tra gli istituti di ricerca più importanti degli Stati Uniti. Costituita da decine di dipartimenti accademici, istituti interdisciplinari e centri di ricerca incastonati tra le colline e i fiumiciattoli di uno dei più incantevoli campus del Paese, l'UHN attira studenti e docenti da tutto il mondo. Il College of Engineering and Physical Sciences dell'università ospita il Department of Mechanical Engineering, caratterizzato da strutture all'avanguardia e validi piani di studio che contribuiscono a ottimizzare concrete esperienze di ingegneria.

Queste esperienze concrete includono importanti progetti di design, oltre alla partecipazione al Society of Automotive Engineers (SAE) Formula One Racing Team dell'università, meglio conosciuto come UNH Precision Racing. Secondo il professor Brad Kinsey, presidente del Department of Mechanical Engineering, l'UNH Precision Racing offre agli studenti l'opportunità di applicare le competenze e le conoscenze ingegneristiche a un progetto reale e competitivo.

Fino al 2009, gli studenti dell'UNH e i membri di UNH Precision Racing utilizzavano un sistema CAD 3D della concorrenza nell'ambito delle offerte formative di progettazione e per lo sviluppo dell'auto del team. È a questo punto che l'UNH ha deciso di sostituire il pacchetto CAD 3D con il software SOLIDWORKS® Education Edition. "Per i nostri studenti, il software precedente era molto difficile da utilizzare. Per questo motivo, abbiamo deciso di passare a SOLIDWORKS, più semplice, ma in grado di fornire loro l'accesso a strumenti integrati di ingegneria e analisi", afferma Kinsey. "Con il sistema precedente, ci ritrovavamo a insegnare il CAD invece di lasciare che gli studenti imparassero rapidamente uno strumento di progettazione da utilizzare su vari progetti, incluse le auto da corsa".

L'UNH ha scelto il software SOLIDWORKS Education Edition acquistando 500 licenze, poiché è semplice da usare, include un set completo di strumenti di simulazione di analisi degli elementi finiti (FEA) e fornisce funzionalità di rendering fotorealistico e comunicazione dei progetti efficaci.

"Con SOLIDWORKS, gli studenti possono concentrarsi di più sui progetti e sull'ingegneria e meno sugli strumenti", spiega Kinsey. "UNH Precision Racing comprende alcuni team secondari, responsabili di telai, sospensioni, componenti elettronici, comandi e aerodinamica: il software SOLIDWORKS semplifica la collaborazione e le comunicazioni interdisciplinari. Senza SOLIDWORKS, il team non potrebbe realizzare auto con il livello di qualità che le contraddistingue".

 

OTTIMIZZAZIONE DELLA PROGETTAZIONE

Con il software SOLIDWORKS Education Edition, UNH Precision Racing è in grado di sfruttare gli strumenti FEA non solo per convalidare le varie sfaccettature della progettazione dell'auto, ma anche per ottimizzare componenti critici per ridurre il peso, senza compromettere la sicurezza. "Abbiamo eseguito varie analisi di progettazione in SOLIDWORKS prima di procedere", sottolinea Drummond Biles, uno dei capitani del team dell'anno 2013-2014 e assistente laureato presso l'UNH. "Abbiamo condotto l'analisi dei flussi per migliorare l'aerodinamica, l'analisi delle frequenze per individuare risonanze e migliorare le prestazioni di ingresso e le analisi strutturali per ottimizzare i bracci di controllo inferiori".

"Il software di progettazione SOLIDWORKS è semplice da imparare a utilizzare", prosegue Biles. "Quindi, integriamo i moduli avanzati nel progetto, ad esempio l'auto, per ottimizzare al meglio la progettazione prima di passare all'officina, in cui utilizziamo MasterCAM®, un componente aggiuntivo di SOLIDWORKS che consente di generare facilmente il codice ed eseguire la lavorazione CNC".

Con SOLIDWORKS, gli studenti possono concentrarsi di più su progettazione e ingegneria e meno sugli strumenti. UNH Precision Racing comprende alcuni team secondari, responsabili di telai, sospensioni, componenti elettronici, comandi e aerodinamica: il software SOLIDWORKS semplifica la collaborazione e le comunicazioni interdisciplinari. Senza SOLIDWORKS, il team non potrebbe realizzare auto con il livello di qualità che le contraddistingue.

Brad Kinsey
Professore e presidente del Department of Mechanical Engineering

La visualizzazione dei progetti e gli strumenti di rendering fotorealistico di SOLIDWORKS agevolano la comunicazione e promuovono la collaborazione all'interno del team e con SAE. Ad esempio, l'UNH Precision Racing deve fornire al team SAE un report semestrale per mostrare i progressi. "Con le funzionalità di rendering di SOLIDWORKS, possiamo fornire un rendering fotorealistico dell'aspetto dell'auto, completo di tutta la documentazione per la produzione", spiega Biles.

"All'interno del team, ci affidiamo agli strumenti di visualizzazione della progettazione, rilevamento delle collisioni, animazione e disallineamento dei fori di SOLIDWORKS per identificare e risolvere potenziali problemi di prestazioni nel modello, risparmiando tempo e creando un'auto di livello superiore in fase di produzione, fabbricazione e assemblaggio", aggiunge Biles. "Importiamo i vari assiemi nel modello master in SOLIDWORKS e interroghiamo approfonditamente la progettazione prima di tagliare il metallo. Grazie a SOLIDWORKS, abbiamo inoltre iniziato a utilizzare materiali diversi, come la fibra di carbonio per il corpo dell'auto".

 

LA STAGIONE PIÙ VINCENTE PER UNH PRECISION RACING

Dopo aver acquisito il software SOLIDWORKS, UNH Precision Racing ha migliorato le proprie prestazioni competitive. La stagione SAE Formula One 2013-2014 è stata la migliore in assoluto per UNH Precision Racing. Il team si è posizionato al 26° posto in un settore caratterizzato da concorrenti con fondi decisamente maggiori. "Il nostro obiettivo è migliorare anno dopo anno, applicando l'esperienza dei team precedenti e sfruttando gli strumenti ingegneristici di SOLIDWORKS", sottolinea Biles.

"Da quando siamo passati a SOLIDWORKS, abbiamo registrato un aumento nel numero di nuovi studenti che desiderano entrare a far parte del team", aggiunge Kinsey. "I nostri studenti imparano rapidamente SOLIDWORKS e vogliono subito utilizzarlo. Il passaggio a SOLIDWORKS ci aiuta senza dubbio a raggiungere il nostro obiettivo, cioè fornire esperienze di ingegneria concrete agli studenti".