德克萨斯大学阿灵顿分校

方程式汽车工程师学会(SAE)是一个学院设计系列,由汽车工程师学会(SAE)经营,挑战学生设计,建造和竞争与开放式车轮风格的汽车在不同的事件。比赛在不同的静态事件中安排不同的团队,重点是团队工程设计决策、成本规划、营销策略和车辆检查。车队还必须在各种动态项目下进行比赛,如加速、滑垫、自动越野和耐力跑,在这些项目中甚至要检查燃油经济性。

德克萨斯大学-阿灵顿(UTA)赛车FSAE车队成立于1976,并一直在不同的比赛在美国各地,以及英国,日本和澳大利亚。UTA赛车公司一直在使用Altair工程公司的工具来验证和改进赛车各种部件的设计。在这种情况下,这是踏板盒的团队为他们的2019年汽车开发。

该团队使用SimLab进行预处理,Optistruct进行求解,Altair HyperView™进行结果后处理。使用SimLab,该团队能够将组装模拟的安装时间减少一半以上,并帮助他们在短时间内迭代多个设计。


团队历史和结构

在超过37年的时间里,车队已经制造了30多辆赛车,并在美国、英国、澳大利亚和日本获得了领奖台。目前的F-19以4130铬钢车架和悬挂部件、碳纤维轮辋和非簧载空气动力总成、燃烧动力总成和数据采集系统为特色。

F-19团队被分为9个子系统(空气动力学、底盘、悬挂、传动系统、发动机、人体工程学、复合材料、数据采集和电气),由一位负责系统集成和主要设计目标的总工程师领导。包括总工程师在内的所有团队成员都是我们的队长,并与我们的团队经理(财务和市场总监)和我们的指导老师罗伯特·伍兹博士密切合作。

UTA赛车隶属于德克萨斯大学阿灵顿分校的机械和航空航天(MAE)系。如欲了解更多有关团队的信息,请浏览:www.utaracing.com

挑战

该团队今年面临的一个挑战是重新设计踏板箱总成,使其更硬、更轻、更易于制造,以实现为2019年车辆设定的设计目标。以前的踏板盒总成有一个碳纤维和泡沫核心身体铝踏板和安装。2018年,该团队的身体弯曲出现问题,需要加固,不幸的是,这使得身体比最初设计的更重。另外,在设计和仿真上花费的时间也很长。


解决方案

解决方案是用铝制部件而不是碳纤维部件重新设计踏板盒。这将使其更容易制造和修改,如有必要。使用Altair的SimLab进行仿真研究,网格划分提供了更快、结构良好的输出。该模型在HyperMesh中使用Optistruct进行求解。在对各种设计进行评估和选择之后,该团队用同样的方法制造了所有涉及到的部件。

踏板箱被设计为可调节的各种司机,特别是满足FSAE的95百分位男性和第5百分位女性潜水员模板规则。


结果

使用SimLab进行模拟研究,团队能够将模拟时间减少30%以上,这有助于在短时间内评估更多的设计迭代。最终设计的零件轻了20%,达到了所有预先设定的性能目标。与碳纤维组件相比,该组件更易于制造,在“成本报告”活动中表现更好。

在Altair Engineering的不断支持下,车队获得了2019年FSAE Lincoln汽车越野赛第三名、工程设计第二名和第三名。综上所述,牵牛星工程产品帮助UTA Racing实现了:

  • 提高刚度-重量比
  • 加快设计时间和实现加速建造周期的最后期限,以改善汽车测试充足的时间
  • 帮助相关工程师发展他们的计算机辅助工程(CAE)知识

要了解更多关于牛郎星大学赞助,访问AlTurrimistist.com /赞助。我们要感谢牛郎星工程公司对我们的坚定承诺和支持,以及帮助我们取得本赛季的伟大成绩。

F-19组装渲染

踏板箱总成

SimLab中的网格预览

网格质量的例子

仿真设置