Страсть. Победа. Соревнование. Риск. Разработка. Впечатления. Вот шесть вещей, за которые люди (особенно те, кто сидит за рулем) любят быстрые автомобили.

"Гонки — это сенсорные ощущения: звук, скорость, цвет, вибрации двигателя. Чем дольше вы связаны с гонками, тем лучше вы их понимаете. И невозможно передать те чувства, которые вы испытываете, когда опытный гонщик совершает что-то на грани возможного. Это как олимпийская гимнастика в сочетании с боями гладиаторов, — Даг Боулз (Doug Boles), президент компании Indianapolis Motor Speedway.

Скажем прямо, людям нравятся быстрые автомобили. Они пробуждают наши инстинкты полета или борьбы, и они помогают нам чувствовать себя более могущественными. Неудивительно, что мы стараемся найти самые быстрые и безопасные способы проектирования таких автомобилей.

После прихода новых инвесторов и внедрения новой концепции развития компании Giaffone Racing необходимо было переключиться на передовые технологии, чтобы выйти на новые рынки, избежать стагнации и опередить конкурентов. Инженерам пришлось провести традиционный мозговой штурм. В тот момент они уже выпускали самые быстрые двигатели и самые качественные гоночные шины. Действительно ли им было необходимо создавать что-то радикально новое?

Принимая во внимание описанное выше, инженеры Giaffone обратились в SOLIDWORKS. В 2006 году компания Giaffone Racing внедрила решения SOLIDWORKS Professional, SOLIDWORKS Premium и SOLIDWORKS PDM Professional для проектирования, анализа и управления данными об изделиях.

Как рассказывает инженер Адриано Шоммер (Adriano Schommer), в поисках новых технологий компания Giaffone Racing открыла возможности исследования топологии, предлагаемые в SOLIDWORKS Simulation Professional. Благодаря функциям оптимизации топологии инженеры-конструкторы смогли автоматически создавать оптимизированную геометрию компонентов для балансировки соотношения массы к жесткости, минимизации массы и максимального смещения.

После нескольких исследований они пришли к выводу, что внедрение оптимизации топологии существенно сократит время производства, а в сочетании с другими решениями SOLIDWORKS ускорит любые процессы разработки, связанные с проектированием новых двигателей.

Например, при разработке подвески для серийных автомобилей Шоммер провел исследование топологии совместно с латиноамериканским подразделением Dassault Systèmes, чтобы снизить массу и оптимизировать форму конструкции. Это позволило снизить массу стойки на 60%.

"Инструменты оптимизации топологии в SOLIDWORKS Simulation Professional помогают нам быстрее создавать легкие и прочные детали без итераций проектирования методом проб и ошибок, — подчеркивает Шоммер. — Мы провели исследование топологии вертикальной стойки совместно с Хосе Перейрасом, старшим техническим менеджером по продажам в Чили. Опыт Хосе был необходим для обеспечения уверенности и быстрого получения результатов. Сначала мы оптимизировали вес конструкции, но выяснили, что она недостаточно прочная. Затем мы скорректировали профиль оптимизации топологии, чтобы изменить прочность и жесткость конструкции. Благодаря оптимизации топологии SOLIDWORKS мы смогли перейти к окончательному проекту за одну итерацию, а не за несколько".

ВНЕДРЕНИЕ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ВЫХОДА НА РЫНОК РАЛИЙНЫХ ГОНОК

Компания Giaffone Racing впервые использовала возможности исследования топологии в SOLIDWORKS при разработке новых компонентов для серийных автомобилей, начиная с вертикальной стойки подвески, крепящей колесо, тормозной диск, ступицу, суппорт тормоза и рулевую сошку к автомобилю. Идея заключалась в том, чтобы сначала испытать этот новый инструмент при проектировании деталей гоночных автомобилей для трека, а затем применить ее в разработке раллийных автомобилей. К настоящему времени проведены исследования для автомобиля Buggy V8, участвующего в самой сложной раллийной гонке 2019 года "Rally dos Sertões", где спроектированным деталям необходимо выдержать дистанцию более 3600 км по четырем бразильским штатам.

С помощью исследования топологии в SOLIDWORKS инженеры-проектировщики могут автоматически создавать оптимизированную геометрию компонентов для решения поставленной задачи. Например, они могут сбалансировать отношение массы к жесткости, минимизировать массу или максимальное смещение в пределах заданных проектных размеров, нагрузок и геометрических ограничений, включая те, которые накладывают производственные процессы. "Вместо нескольких итераций проектирования для проверки эффективности и технологичности мы использовали инструменты топологии SOLIDWORKS для быстрого создания оптимизированной формы новой вертикальной стойки подвески, — говорит Пейшоту. — Возможности оптимизации топологии SOLIDWORKS не только обеспечили технологическое преимущество при выходе на новый рынок, но и позволили сократить цикл разработки на два месяца".

БОЛЕЕ ЛЕГКИЕ И ПРОЧНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Исследования топологии в SOLIDWORKS не только экономят время Giaffone Racing, но и помогают проектировщикам быстро достигать поставленных целей, предоставляя ценную информацию о поведении деталей. Например, при разработке серийной подвески для автомобилей Шоммер провел исследование топологии совместно с латиноамериканским подразделением Dassault Systemès, чтобы снизить массу и оптимизировать форму конструкции. Это позволило снизить массу стойки на 60% с 3 кг до 1 кг. Хотя облегченная деталь оказалась достаточно жесткой, чтобы выдерживать нагрузки, она была недостаточно прочной. Эту проблему Шоммер легко решил, слегка утолщив конструкцию в определенных точках.

"Инструменты оптимизации топологии в SOLIDWORKS Simulation Professional помогают нам быстрее создавать легкие и прочные детали без итераций проектирования методом проб и ошибок, — подчеркивает Шоммер. — Мы провели исследование топологии вертикальной стойки совместно с Хосе Перейрасом, старшим техническим менеджером по продажам в Чили. Опыт Хосе был необходим для обеспечения уверенности и быстрого получения результатов. Сначала мы оптимизировали вес конструкции, но выяснили, что она недостаточно прочная. Затем мы скорректировали профиль оптимизации топологии, чтобы изменить прочность и жесткость конструкции. Благодаря оптимизации топологии SOLIDWORKS мы смогли перейти к окончательному проекту за одну итерацию, а не за несколько".

Инженер-координатор Денис Рамон Пейшоту (Denis Ramon Peixoto) отмечает: "Мы стремимся использовать передовые технологии, чтобы добиваться успеха". Он также говорит о том, что решение для оптимизации топологии помогает Giaffone Racing создавать "компоненты для линейки раллийных автомобилей" и "опережать конкурентов".

Вместе SOLIDWORKS и Giaffone Racing добились невероятных результатов, включая сокращение времени разработки на 70%. Исследования топологии SOLIDWORKS не только экономят время Giaffone Racing, но и позволяют инженерам быстро и легко понять ограничения проекта.

Используя возможности исследования топологии в SOLIDWORKS, компания Giaffone Racing разрабатывает новые компоненты для серийных автомобилей, начиная с вертикальной стойки подвески, крепящей колесо, тормозной диск, ступицу, суппорт тормоза и рулевую сошку к автомобилю. Благодаря исследованиям топологии SOLIDWORKS компания Giaffone уменьшила вес и усилила прочность этого компонента.

Причина, по которой компания Giaffone внедрила это решение SOLIDWORKS, заключается в том, что возможности оптимизации топологии в сочетании с существующими процессами проектирования и анализа SOLIDWORKS позволили бразильскому автопроизводителю повысить гибкость. Большое влияние на выбор решения оказали возможности разработки прочных и легких деталей и устранения ограничений по размерам при транспортировке.

Внедрив решения SOLIDWORKS, компания смогла:

• сократить время производства. Например, цикл разработки вертикальной стойки подвески сократился на два месяца;
• устранить ограничения при транспортировке. Масса вертикальной стойки подвески уменьшилась на 60%;
• повысить качество продукции. Были выпущены более легкие, прочные и эстетические привлекательные детали;
• уменьшить сложность и повысить производительность. Была обеспечена поддержка традиционных и аддитивных технологий производства.

ТРАДИЦИОННЫЕ И АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ

Благодаря возможностям оптимизации топологии в SOLIDWORKS компания Giaffone Racing может продолжать использовать традиционные методы производства для многих проектов и внедрить аддитивные методы производства для деталей, которые невозможно изготовить традиционными методами. Например, новая вертикальная стойка для серийного бразильского автомобиля будет напечатана на 3D-принтере из металла, вероятнее всего из титана, в сотрудничестве с AMS Brasil, бразильским лидером в области аддитивного производства. Аддитивное производство устраняет многие ограничения традиционной металлообработки, ковки и литья, что позволяет создавать детали, которые раньше было невозможно изготовить.

"Оптимизация топологии в SOLIDWORKS и аддитивное производство — это новые технологии, которые помогут нам достичь наших целей по расширению производства и разработке", — говорит Шоммер. — Мы пользуемся преимуществами оптимизации топологии в SOLIDWORKS для создания легких, прочных и качественных деталей".