“在我们的开发旁边，在高级工程S.R.O的帮助下，使用Altair HyperWorks™套件，我们的自行车框架经过优化，在提高刚度和强度的同时进行小型，导致客户提供高质量的用户体验。”
–米兰杜切克
创始人和所有者，Duratec
复合材料赛车车架的优化设计
在布拉格成立，高级工程是Altair在捷克共和国的渠道合作伙伴，为结构分析和结构的优化提供咨询服务。杜拉茨的最近项目介绍了自行车架的碳纤维优化开发的最新方法。该项目的主要目标是优化复合赛车架，以获得世界级的性能。这需要最小化质量，同时保持或增加框架的刚度和强度。优化期间使用的LoadCases和结果验证符合欧洲标准EN 14781，指定性能和安全措施要求。
对于高级工程的计算机辅助工程（CAE）部门，这是一个真正的挑战，以优化层堆叠以及满足所有结构目标所需的层数。通常，有三种主要方法可以优化或“调谐”复合结构 - 通过层压板的光纤角度，帘布层序列和层数。在高度暴露区域中提高简单，局部厚度的能力用作自行车框架复合结构的主要优点。工程师确定使用用于测序和肤质的数量的参数将允许创建一个设计框架，这些框架将满足所有强度和刚度目标而不超过材料，同时仍然非常光明。
杜拉泰克开发中心开发的自行车车架制造技术（一体式技术-100%整体式车身）在于能够将整个车架作为一个整体进行生产，包括管接头，这些管接头与车架的整个外壳一起在一个热处理过程中形成和固化。这项技术确保了最高的制造精度和最高的加工质量。由于框架不是由多个部件组装和粘合而成，因此允许制造商使用AFCF技术（精确安装的连续纤维）进行纤维铺层。该技术的目的是使纤维在最高应力区域保持不间断，以最大限度地提高其机械性能，从而实现刚度和强度的极限参数以及非常低的重量。
使用三阶段优化过程
使用Altair HyperWorks™套件，框架经过优化，以最大限度地提高质量，同时提高刚度和强度。使用HyperWorks进行整个过程，该模型是在Altair HyperMesh™中创建的，使用Altair OptiStruct™进行优化，并使用Altair HyperView™评估结果。
1.第一阶段：自由尺寸优化–在第一阶段中，每个复合材料层的最佳形状和位置是通过创建具有相同纤维方向的材料“层片”来定义的。
2.第II阶段：尺寸优化–在“尺寸优化”阶段，确定了铺层补片（在阶段-I中创建）的最佳厚度。
3. Stage-III：Shuffle优化–最后的“洗牌”阶段评估复合层的可能堆叠顺序，并建议理想顺序，以满足所需的设计特征。
选择了几个载荷工况进行优化，以确保车架满足所有要求的标准。对于每个荷载工况，设置一个约束（允许的上限/下限值）。对于刚度荷载工况（扭转/荷载传递），位移是一个约束条件，而对于强度荷载工况，极限值是一个失效指标，它总结了复合材料是否会失效。极限值不同，并取决于模拟的载荷情况。失效指数的极限值设定为0.7，其中包含一定的安全系数（当失效指数等于1时，复合材料失效）。
开发出质量为590克的涂漆，贴纸，金属关节等的新自行车架。即可购买的自行车架在700克的自行车架上重，减少28％，从原来的重量980克。