Разработка гоночного автомобиля BENTLEY Speed 8 в Pro/ENGINEER

26 Июль 2003
Разработка гоночного автомобиля BENTLEY Speed 8 в Pro/ENGINEER

Спорт-прототип Bentley EXP Speed 8. Его аэродинамические формы не только радуют глаз, но и обеспечиваю обтекание, близкое к идеальному для такого типа кузова. Идет ли речь о дизайне или о технических характеристиках – видно, что в каждую деталь поражающей воображение машины вложена кропотливая работа инженеров-проектировщиков.

Работы по проектированию и изготовлению болида во всем своем многообразии были выполнены в Pro/ENGINEER. Подразделение AUDI AG, разработавшее болид Bentley EXP Speed 8, называется Racing Technology Norfolk Ltd. (RTN) и расположено в Великобритании.

Что рассказывают инженеры компании RTN:

Хироши Фушида (Hiroshi Fushida), управляющий директор компании RTN:

«Для модели EXP Speed 8 мы должны были сконструировать и изготовить формы, более сложные чем когда-либо раньше, чтобы достичь заметных и ощутимых улучшений соотношения между выходной мощностью болида и аэродинамическим сопротивлением. После внедрения Pro/ENGINEER мы смогли работать с гораздо более низкими допусками и, в отличие от применяемого до сих пор метода ручного изготовления деревянных моделей для деталей из углепластика, экономить таким образом много времени. Теперь мы создаем при помощи 5-координатного станка с ЧПУ прототипы деталей из пластика и используем их затем в качестве болванок. При этом станок использует данные, которые поступают непосредственно из Pro/ENGINEER».

Аэродинамика болида Bentley потребовала, помимо всего прочего, очень сложной формы дверей и кинематики механизма их открывания. Навешивание дверей было выполнено в двух местах, а открываются они простым поворотом вверх аналогично движениям крыльев бабочки. Двери стали открываться и закрываться при первой же стыковке их с кузовом без дополнительной подгонки и корректировки навешивания. Это говорит прежде всего об эффективности используемой САПР, т.к. конструктор, который до сих пор никогда не занимался разработкой дверей, и уж тем более – таких сложных, при первой же попытке успешно справился с этой задачей, используя Pro/ENGINEER.

Поддержка PTC по всей цепочке разработки

Однако, Pro/Engineer применялся не только при разработке кузова. Все компоненты, включая и детали силовой установки, были спроектированы с применением системы Pro/ENGINEER, а зачастую их работоспособность была протестирована до изготовления физического прототипа или опытного образца. Поясняет г-н Фушида: «Мы используем углепластик, сталь и алюминий. Pro/ENGINEER прекрасно справляется со всеми этими абсолютно различными по своим характеристикам материалами».

Ки Вонг (Ki Wong), специалист по ЧПУ, также очень доволен работой Pro/ENGINEER:

«С точки зрения производства Pro/ENGINEER представляет собой прекрасный выбор. Это решение никоим образом не ограничивает ни конструктора, ни кого бы то ни было, кто связан с проектированием и разработкой готовых компонентов. Pro/ENGINEER предлагает нам всю необходимую функциональность, обладая при этом понятной логикой».

«С тех пор, как мы получили возможность передавать данные непосредственно с рабочего места конструктора на управляющие стойки станка с ЧПУ, нам удалось добиться существенного сокращения времени подготовки производства», - отмечает г-н Ки Вонг.

«В других системах, с которыми мне пришлось работать, необходимо было выполнить много дополнительных операций и движений инструмента, что называется – за пределами материала, до того как начать собственно обработку детали. Особенно это касается случаев обработки на многокоординатных фрезерных станках. При этом на холостых ходах терялось слишком много драгоценного времени. Напротив, с помощью Pro/ENGINEER удается оптимизировать траекторию инструмента наилучшим образом».

Важнейшим компонентом в пакете решений Pro/ENGINEER, используемом на RTN, является модуль ЧПУ. Это решение особенно хорошо зарекомендовало себя для пятикоординатных фрезерных станков, используемых на RTN. Инженер-технолог смог максимально быстро реагировать на неизбежные конструкционные изменения, возникающие в процессе разработки автомобиля. Он создает на основании конструкционных данных из Pro/ENGINEER управляющую программу и передает ее на станок с ЧПУ. При этом изменение в конструкционной поверхности, которого не удается избежать в процессе проектирования, не влечет за собой драматических последствий на этапе производства. В таких ситуациях в большинстве случаев инженер просто регенерирует технологическую модель, при этом одновременно создается и новая траектория.

Мнения других пользователей Pro/ENGINEER

Крис Саммер (Chris Summer), инженер-конструктор RTN, использует Pro/ENGINEER также и для того, чтобы моделировать и оптимизировать механизмы.
«PTC помогает нам заглянуть под поверхности кузова».
Рассказывает Крис Саммер:
«С помощью Pro/ENGINEER мы можем наблюдать, как каждая отдельная деталь функционирует в своем реальном окружении. Когда мы хотим протестировать различные аспекты поведения подвески, в зависимости от угла поворота, к примеру, мы вызываем соответствующий вид оси. Затем мы автоматически генерируем поверхность «прокачки», чтобы проконтролировать зазоры. Таким образом, в каждый момент времени мы можем определить, какова величина зазора между анализируемым компонентом и близлежащими узлами. Такой метод работы имеет неоценимое значение. При этом мы не только создаем совершенную виртуальную модель, но и одновременно полностью конструируем сам автомобиль. PTC помогает нам виртуально заглянуть под кузовные панели».

Крис Саммер продолжает: «С помощью Pro/ENGINEER мы можем оптимизировать конструкцию непосредственно в интерактивном режиме на экране дисплея. Кроме того, в нашем распоряжении имеются графические средства, с помощью которых мы можем протестировать степень подвижности конкретных деталей и узлов в определенных, заданных условиях. Расчет углов и полное комплексное представление передней подвески или других подобных систем при различных нагрузках и при разных скоростях трудно было бы осуществить, используя 2D-решения».

Проектирование системы турбонаддува – серьезное испытание для Pro/ENGINEER.
Кроме всего прочего, RTN использовала специальные модули системы Pro/ENGINEER для проектирования таких ответственных элементов конструкции нового автомобиля как, например, гидросистема управления тормозами или прокладка каналов, подводящих воздух к радиаторам и системе турбонаддува. Одной из серьезнейших задач было профилирование канала воздухозаборника для системы турбонаддува. При решении этой задачи необходимо было удовлетворить весьма жесткие требования. Поток воздуха должен был подаваться через входной патрубок воздухозаборника на крыше корпуса болида в канал воздуховода, который необходимо было расположить в весьма ограниченном пространстве под оболочкой монокока корпуса между крышей и моторамой. Как следствие, канал, по требованиям компоновки, получался сильно изогнутым и при этом его нужно было спрофилировать так, чтобы обеспечить минимальные углы поворота потока, чтобы нагнетаемый воздушный поток испытывал в канале минимальное аэродинамическое сопротивление.

Встроенная в Pro/ENGINEER система поиска оптимальных конструкторских решений Behavioral Modeling помогла спрофилировать каналы и получить наиболее эффективно функционирующее решение. Несмотря на значительный угол поворота потока, впускные коллекторы подают необходимое количество воздуха. Даже после очень тщательных продувок не понадобилось вносить какие-то изменения.

Технология обмена данными

Для совместных работ с поставщиками моторов, компанией AUDI Sport, RTN использует технологию ассоциативных оболочек (Shrinkwrap) - «облегченной» модели сборки. До тех пор пока RTN не перешла на эту технологию, необходимо было получать от AUDI полный набор данных по мотору и трансмиссии в формате Pro/ENGINEER (для проектирования силовой установки установку AUDI применяет Pro/ENGINEER), причем объем этих данных мог достигать нескольких гигабайт. С использованием технологии ассоциативных оболочек удалось сократить объемы данных для различных сборок до десятков мегабайт. Разнообразные конструкторские данные обычной модели Pro/ENGINEER были при этом существенно сжаты. Однако полученная таким образом «скорлупочная» модель мотора и трансмиссии сохраняет массо–инерционные характеристики, объемы и наружную геометрию исходной сборки. 

«С помощью PTC мы легко можем реализовать самые смелые наши конструкторские идеи»:

Хироши Фушида, управляющий директор компании RTN, подводит итог:

«На гонках успех зависит от совместной работы команды. Это же можно сказать и о проектировании гоночного автомобиля. Отдельные исполнители должны также тесно и эффективно сотрудничать как и отдельные предприятия или программные системы, задействованные в процессе проектирования. Даже самая маленькая деталь может оказаться решающей в конечном успехе или наоборот - привести к неуспеху. Мы стремимся к совершенству в своей работе. Нас в этом стремлении поддерживает компания PTC - своими программными системами, системой консалтинговых услуг, организацией обучения. Таким образом мы можем просто и очень эффективно воплощать свои идеи по созданию нового болида в жизнь.»

Bently финишировал в Ле Мане на первом месте: это успех не только команды конструкторов RTN, но и Pro/ENGINEER. Справедливость этого подчеркнули разработчики Bently, разместив логотип компании PTC на хвостовом стабилизаторе болида.

Так Pro/ENGINEER в очередной раз показал себя воплощением мощной и производительной системы.


   


Новые материалы

Поддержка online

Мы в Facebook

Поиск

Новая версия Creo 4.0

creo-4
 
creo parametric30