Řekněme, že si student chce pořídit notebook do školy a používat ho pro simulace FEA nebo CFD. V době psaní tohoto článku je typický „vysoce výkonný“ notebook vybaven čtyřmi jádry (tj. „čtyřjádrovým“ procesorem) a 8 GB paměti RAM. Pro srovnání, SimScale poskytuje uživatelům přístup k 32 jádrům a 60 GB RAM. To je přibližně osmkrát vyšší výpočetní výkon. Zdarma.
Na druhé straně má mnoho škol počítačové laboratoře, které disponují vysoce výkonnými stroji, jež jsou speciálně vyladěny pro analytické výpočty. Bohužel tyto laboratoře nejsou efektivní při řízení „přílivu a odlivu“ studentské aktivity. Jsou buď prázdné, nebo přeplněné. Navíc, přiznejme si to – studenti prostě nemají čas chodit do počítačové laboratoře. Díky SimScale mohou studenti simulovat odkudkoli z kampusu, nebo dokonce přímo na trati.
Pro představu, jak velký výpočetní výkon je pro simulaci potřeba, uvádíme analýzu CFD zadního křídla vozu FSAE. Je rozříznuta na polovinu, aby se využila symetrie, a má mřížku o velikosti asi 3 miliony prvků. V programu SimScale trvalo řešení této analýzy pouhých 19 minut. Zajímalo by vás, jaké by bylo proudění přes celé vozidlo? Očekávejte velikost mřížky přes 10 milionů prvků. Běžný notebook by tento typ simulace nezvládl, ale na SimScale by se vyřešil přibližně za hodinu.
Prozíraví konstruktéři navíc nikdy neprovádějí pouze jednu analýzu; provádějí mnoho analýz, protože pokračují v optimalizaci svého návrhu na základě výsledků předchozí simulace. Strategie je jednoduchá – čím více simulací provedete, tím více se o svém návrhu dozvíte a tím lepší bude váš návrh. V reálném světě profesionální návrháři simulují, jak jen mohou. Inženýrství je hra se znalostmi.
Simulace studenta formule Co simulovat a na co neztrácet čas
Tato simulace je ve skutečnosti jednodušší, než by se mohlo zdát. FEA a CFD si na sebe „vydělají“ tím, že simulují složité 3D konstrukce. Pokud to, na čem pracujete, není složitý 3D návrh, pak vážně zvažte použití tabulkového procesoru nebo ručních výpočtů místo simulačního softwaru. Například ocelové trubky podvozku prostorového rámu nebo „A-rameno“ zavěšení fungují jako dva silové prvky. Napětí lze tedy snadno předpovědět pomocí jednoduchých výpočtů v tabulkovém procesoru. Totéž může platit pro dimenzování hardwaru. Provádění metodou konečných prvků pro šroubové spoje má obvykle malý až žádný význam, protože poměr nákladů a přínosů při snaze o přesné modelování tření je příliš vysoký.
Stojan kola je však skvělou aplikací metody konečných prvků. Proč? Slouží k několika účelům, například drží ložisko kola na místě, přenáší zatížení na zavěšení a podpírá brzdové třmeny. V důsledku toho má tento díl složitý tvar s více cestami zatížení. Vzhledem k tomu, že stojan kola je umístěn mimo „odpružený podvozek“, je rozhodující minimalizovat jeho hmotnost, aby se zvýšil výkon odpružení. Je třeba nalézt dokonalou rovnováhu mezi výkonem a spolehlivostí a software FEA je ideálním nástrojem, který konstruktérovi pomůže. Totéž platí pro další složité a vysoce namáhané součásti zavěšení, pedálové sestavy a hnacího ústrojí.
Nikdy nezapomeňte
Jednou z věcí, která se za posledních 15 let rozhodně nezměnila, je skutečnost, že mnoho týmů Formule SAE a Formule Student zapomíná věci zapisovat. V šíleném spěchu při dokončování vozu a vzrušení z účasti na soutěži se kritická konstrukční dokumentace a údaje z testů ztratí. Dokumentace je tak důležitou součástí inženýrství, že mnoho společností má formální konstrukční procesy zaměřené speciálně na ni. Největší výhodou SimScale je skutečnost, že se vše dokumentuje automaticky v průběhu práce. Jakmile se k týmu připojí noví členové, mohou jednoduše přistupovat ke všem stávajícím analýzám FEA a CFD, které jsou v SimScale. Veškerá geometrie, okrajové podmínky a výsledky jsou na dosah ruky. V SimScale lze projekty komentovat, což umožňuje snadnou a přímou komunikaci mezi členy týmu. Díky tomu je psaní zpráv a vytváření prezentací návrhů rychlé a snadné a přístup k nejnovějším informacím je vždy k dispozici. To také umožňuje nováčkům rychle překonat křivku učení, takže mohou okamžitě přinést týmu přidanou hodnotu.
Díky bezplatnému přístupu k obrovskému výpočetnímu výkonu, rozsáhlé komunitě profesionálů a špičkovým nástrojům pro spolupráci je webová platforma SimScale FEA a CFD ideální pro týmy Formula SAE a Formula Student. Pokud se o ní chcete dozvědět více, podívejte se na záznam mého webináře, ve kterém vysvětluji, jak optimalizovat návrhy Formula SAE nebo Formula Student pomocí SimScale. Doporučuji vám také přečíst si tento příspěvek na blogu:
Společnost Fastway Engineering se sídlem v Bostonu v USA poskytuje inovativní výukové programy založené na projektech v široké škále aplikací CAD a CAE. Díky agnostickému přístupu se školení vedené instruktorem a založené na webu zaměřuje méně na to, CO, a více na to, JAK a PROČ. Diskuse v hodinách pokrývají širokou škálu témat od teorie a experimentování až po strategii a řízení času.
Ať už se jedná o celou učebnu nebo individuální výuku, na pracovišti nebo online, společnost Fastway Engineering učí konstruktéry, jak se stát lepšími tvůrci rozhodnutí. Fastway Engineering spojuje nejlepší postupy a nejnovější software díky přímé spolupráci se softwarovými společnostmi CAD a CAE, akademickou obcí a průmyslem. Společnost Fastway Engineering se specializuje na vytváření školicích řešení na míru pro klienty a realizuje také projekty v oblasti navrhování a analýzy. Spolupracujte s nimi vyplněním formuláře zde.
Objevte výhody cloudové simulace vytvořením bezplatného účtu na cloudové platformě SimScale, nevyžaduje se žádná kreditní karta.
Vyplňte formulář.