Stel dat een student een laptop wil aanschaffen voor school en deze wil gebruiken voor FEA- of CFD-simulatie. Op het moment dat ik dit schrijf, wordt een typische “high performance” laptop geleverd met vier cores (d.w.z. een “quad-core” processor) en 8 GB RAM. Ter vergelijking, SimScale geeft gebruikers toegang tot 32 cores en 60 GB RAM. Dat is ongeveer acht keer zoveel rekenkracht. En dat gratis.
Aan de andere kant hebben veel scholen computerlabs, waar krachtige machines staan die speciaal zijn afgestemd op analytische berekeningen. Helaas zijn deze laboratoria niet efficiënt in het beheren van de “eb en vloed” van studentenactiviteit. Ze zijn of leeg of vol. En laten we eerlijk zijn: studenten hebben gewoon geen tijd om naar een computerlokaal te gaan. Met SimScale kunnen studenten overal op de campus simuleren, of zelfs op het circuit.
Om een idee te krijgen van hoeveel rekenkracht er nodig is voor simulatie, is hier een CFD-analyse van de achtervleugel van een FSAE-auto. Deze is in tweeën geknipt om gebruik te maken van de symmetrie en heeft een rastergrootte van ongeveer 3 miljoen elementen. Op SimScale duurde het slechts 19 minuten om deze analyse op te lossen. Vraag je je af wat de stroming over het hele voertuig zou zijn? Reken op een rastergrootte van meer dan 10 miljoen elementen. Een normale laptop zou dit soort simulatie niet aankunnen, maar op SimScale zou het in ongeveer een uur opgelost zijn.
Voorzichtige ingenieurs voeren bovendien nooit slechts één analyse uit; ze voeren vele analyses uit terwijl ze hun ontwerp blijven optimaliseren, op basis van de resultaten van de vorige simulatie. De strategie is eenvoudig: hoe meer simulaties je doet, hoe meer je over je ontwerp te weten komt, en hoe beter je ontwerp wordt. In de echte wereld simuleren professionele ontwerpers zo veel als ze kunnen. Engineering is een kennisspel.
Formula Student Simulation What to Simulate and What Not to Waste Time On
Dit is eigenlijk makkelijker dan je zou denken. FEA en CFD “verdienen hun brood” met het simuleren van complexe 3D ontwerpen. Als datgene waar je aan werkt geen complex 3D ontwerp is, overweeg dan serieus om een spreadsheet of handberekeningen te gebruiken in plaats van simulatiesoftware. Bijvoorbeeld, de stalen buizen van een space frame chassis, of een ophanging “A-arm” fungeren als twee-krachten leden. De spanningen kunnen dus gemakkelijk worden voorspeld met eenvoudige spreadsheet-berekeningen. Hetzelfde kan waar zijn voor de dimensionering van hardware. Het heeft doorgaans weinig of geen zin om FEA uit te voeren op een boutverbinding, omdat de kosten-batenverhouding van het nauwkeurig modelleren van de wrijving te hoog is.
De rechtopstaande wielkast is echter een geweldige toepassing van FEA. Waarom? Hij dient verschillende doelen, zoals het op zijn plaats houden van het wiellager, het overbrengen van belastingen naar de ophanging, en het ondersteunen van de remklauwen. Als gevolg hiervan heeft dit onderdeel een complexe vorm met meerdere belastingspaden. Aangezien de wieldrager zich buiten het “verende chassis” bevindt, is het van cruciaal belang dat de massa ervan tot een minimum wordt beperkt om de veerprestaties te verbeteren. De perfecte balans tussen prestatie en betrouwbaarheid is nodig, en een FEA software is het perfecte gereedschap om de ontwerper te helpen. Hetzelfde geldt voor andere complexe en zwaar belaste componenten in de ophanging, pedaal assemblage, en aandrijflijn.
Never Forget
Een ding dat zeker niet is veranderd in de laatste 15 jaar is de realiteit dat veel Formula SAE en Formula Student teams vergeten om dingen op te schrijven. In de waanzinnige haast om de auto af te krijgen, en de opwinding om bij de wedstrijd te zijn, gaan kritische ontwerpdocumentatie en testgegevens verloren. Documentatie is zo’n belangrijk onderdeel van engineering dat veel bedrijven formele ontwerpprocessen hebben die er specifiek op gericht zijn. Het grootste voordeel van SimScale is het feit dat alles automatisch wordt gedocumenteerd terwijl u het doet. Als nieuwe leden in het team komen, kunnen ze eenvoudig toegang krijgen tot alle bestaande FEA en CFD analyses die in SimScale staan. Alle geometrie, randvoorwaarden en resultaten zijn binnen handbereik. In SimScale kunnen projecten becommentarieerd worden, waardoor teamgenoten gemakkelijk en direct met elkaar kunnen communiceren. Dit maakt het schrijven van rapporten en het maken van ontwerppresentaties snel en gemakkelijk, en de toegang is altijd beschikbaar met de meest recente informatie. Hierdoor kunnen ook nieuwkomers snel de leercurve beklimmen, zodat ze direct waarde kunnen toevoegen aan het team.
Met gratis toegang tot een enorme rekenkracht, een uitgebreide community van professionals en toonaangevende samenwerkingstools is het SimScale webgebaseerde FEA- en CFD-platform bij uitstek geschikt voor Formula SAE- en Formula Student-teams. Als u er meer over wilt weten, bekijk dan de opname van mijn webinar, waarin ik uitleg hoe u Formula SAE of Formula Student ontwerpen optimaliseert met SimScale. Ik moedig u ook aan om deze blog post te lezen: Hoe optimaliseer je een brandstoftank in de autosport?
Gebaseerd in Boston, USA, Fastway Engineering levert innovatieve projectgebaseerde curricula in een breed scala van CAD en CAE toepassingen. Met een agnostische benadering richt de webgebaseerde opleiding zich minder op het WAT, en meer op het HOE en het WAAROM. Klas discussies bestrijken een breed scala van onderwerpen, van theorie en experimenten tot strategie en time management.
Of het nu een volledig klaslokaal is of een-op-een, on-site of online, Fastway Engineering leert ontwerpers hoe ze betere besluitvormers kunnen worden. Fastway Engineering voegt de beste praktijken en de nieuwste software samen door rechtstreeks samen te werken met CAD en CAE software bedrijven, de academische wereld en de industrie. Gespecialiseerd in het creëren van aangepaste trainingsoplossingen voor klanten, doet Fastway Engineering ook projecten in ontwerp en analyse. Werk met hen samen door het formulier hier in te vullen.
Ontdek de voordelen van cloud-gebaseerde simulatie door een gratis account aan te maken op het SimScale cloud-gebaseerde platform, geen credit card nodig.