Hűtőborda fél óra alatt

2002.08.16. 08:52
Az autótervezés egyik legdrágább szakasza a szélcsatornás tesztelés, ahol a prototípus légellenállási mutatói vizsgálhatók. A neves gyártók nemhiába fektettek milliókat a folyamat számítógépes szimulációval történő helyettesítésébe.

 
   
   

A Komputeres Áramlási Dinamika (CFD) fedőnevű projekt teljesen átalakíthatja az aerodinamika tervezési folyamatát. A tervezőknek lehetővé teszi, hogy már a design kialakításának kezdeti periódusában bármennyi tesztet lefuttassanak. Ráadásul nincs szükség kicsinyített modellek többszöri megépítésére, majd a valósághű makett tesztelésére, ezáltal jelentős idő- és anyagi megtakarítás érhető el.

Az eljárás tisztán matematikai alapokon nyugszik, azt használja ki, hogy minden folyadék vagy gáz áramlása egzakt matematikai egyenletekkel írható le. (A matematikai alapokat az 1983-ban alapított Fluent Europe tudományos csoport fektette le.)

 
   
  Valódi szélcsatornás teszt

A CFD valós életbe ültetése a CAD (számítógépes tervezés) rendszerek intelligenssé válásának egyenes következménye. Megszületett a RAMPANT nevű programcsomag, amibe száz százalékig beépítették a CFD és CAD eredményeit. A számítógép képes a sűrűség, viszkozitás, nyomásváltozás, különböző hőmérsékletviszonyok alatt bekövetkező felületváltozás szimulálására is.

A hagyományos eljárásban használt füsttel szemben rögtön egzakt vektoradatok kaphatók, nincs szükség további rajzokra, számításokra. Elsősorban a versenyautók tervezésében lehet kihasználni a végtelen változó paraméter beiktatásának lehetőségét.

 
   
    Virtuális teszt

A szimulálás kis felbontásban kezdődik, majd az igények szerint a virtuális modell akár mikrométeres kidolgozottságig finomítható. A futtató gép sebességétől függően pl. egy hűtőborda komplett megtervezése akár egy óra alatt megvalósítható. Nem okoz problémát a nyitott autó, a vizes vagy jeges járgány elemzése sem.

Az aerodinamikai jellemzők vizsgálatán túl a szoftver töréstesztek szimulálására is képes. Az anyagjellemzőket a szélcsatornás teszthez is be kellett táplálni, az alkatrészek alakváltozását eddig is folyamatosan jelezte a rendszer. A végső eredményt a szoftver képes táblázatban számadatokként megadni, de akár valósághű három dimenziós képként megjeleníteni.

 
   
 

Különbséget tud tenni egyes alkatrészek között, azokat a többivel való kölcsönhatásában vizsgálni úgy, hogy a környezet paramétereit nem változtatja. Valamennyi anyagfajta vagy alkatrész erő hatására történő deformációja néhány perc alatt megkapható.

Természetesen a továbbiakban sem hagyható el a szélcsatornás tesztelés, de szerepe a számítások igazolása csupán, illetve a végső alakítások elvégzése.