Studentu organizācija NTNU Revolve ik gadu izstrādā un izgatavo vienu elektrisko sacīkšu automašīnu. Viss sākās 2010. gadā Norvēģijas Zinātnes un tehnoloģiju universitātē NTNU Tronheimā, Norvēģijā. Četri studenti sāka apspriest iespējamo projektu inženierzinātņu studiju diplomdarbam. Viņu pamatdoma bija iegūt pēc iespējas praktisku inženierzinātņu pieredzi, kas būtu saistīta ar viņu studijām. Galu galā viņi atklāja Formula Student. Studentu inženiertehniskās sacensības, kurās studenti no visas pasaules projektē, būvē, testē un sacenšas ar neliela izmēra formulas tipa sacīkšu automašīnām. Vārdu sakot, ideāla vieta studentiem, kur īstenot savu vīziju “no teorijas līdz praksei”. Tā radās Revolve.
Tiecoties uz zvaigznēm
Kopš 2010. gada organizācijas izaugsme ir bijusi ļoti strauja. Revolve sastāvā ir 65 NTNU studenti no 19 dažādiem studiju virzieniem un 6 dažādām fakultātēm. Tas ir starpdisciplinārs projekts, kas apvieno inženieru darbu, projektu vadību, mārketingu, pārvaldību un ekonomiku. Organizācijas galvenais mērķis ir sekmēt studentu izaugsmi līdz pasaules līmeņa inženieriem. Bet šī gada misija ir vērienīgāka nekā jebkad agrāk.
Iepriekšējos gados sacīkšu mašīnas ir bijušas vai nu pilotējamas, vai bezpilota versijā. Tuvākajos mēnešos studenti radīs automašīnu, kas apvieno abas iespējas. Tā saglabās pērnā gada automašīnas teorētisko jaudu un gaitas īpašības, vienlaikus uzlabojot drošumu. Revolve balstiekārtas un piedziņas nodaļa ir izstrādājusi jaunu amortizatoru konfigurāciju, uzlabojusi statņus, pārnesumkārbas zobratu savienojumus, bremžu sistēmu un strukturālo balstiekārtu.
“Ar deformācijas mērītājiem mēs esam testējuši spēkus, kas iedarbojas uz automašīnu. Mūsu galvenais mērķis šogad ir iekļūt Vācijā notiekošo Formula Student sacīkšu pirmajā trijniekā” skaidro balstiekārtas un piedziņas grupas vadītājs Karls Oskars Rokoness (Carl Oscar Rokkones).
Pareizi izvēlēti darbarīki
Projektējot sacīkšu automašīnu, ir jāņem vērā daži galvenie sacīkšu principi. Pirmkārt, jums sacīkstēs ir jāpārspēj visas pārējās automašīnas. Otrkārt, jums ir jātiek līdz finišam. Revolve konstruktors Ola Floskjers (Ola Flåskjer) ir atbildīgs par statņu projektēšanu. Viņš uzskata, ka strukturālā analīze ir viens no galvenajiem strukturālas detaļas projektēšanas posmiem. Ja detaļa neizturēs, jūs nefinišēsiet. Ja jūs projektējat “uz aci” un sakāt: “šī detaļa ir pietiekami izturīga, jo tā ir ļoti masīva”, tad automašīna būs pārāk smaga. Tas nav labi sacīkstēs, kur jūs ierobežo automašīnas jauda.
“Nosakot detaļām atbilstošus izmērus un iespējami mazāku svaru, mēs izmantojam SOLIDWORKS 3D CAD un Abaqus. Šie risinājumi nodrošina, ka detaļas būs pietiekami izturīgas un atbildīs sacīkšu automašīnas prasībām,” saka Ola Floskjers.
Inženieri, kas projektē tādas detaļas kā mēs, nevarat iztikt bez strukturālās analīzes un 3D modelēšanas. Pirms vairākiem gadiem viņi to darīja ar pildspalvu uz papīra, taču, ja gribam būt konkurētspējīgi šajā jomā, bez jaunajām metodēm neiztikt,” saka Ola Floskjers.
Inovatīvai automašīnai ir nepieciešami jaudīgi risinājumi
Abaqus — jaudīga FEA programmatūra ar integrētiem modelēšanas un savietošanas rīkiem — ir ļoti palīdzējusi Revolve projektā.
“Abaqus piedāvā plašu pielāgotu iespēju klāstu, kā arī detalizētus datus simulācijas rezultātu novērtēšanai. Mēs varam precīzi noteikt, kur kaut kas noiet greizi. Tāpēc šis risinājums ir pilnīgāks nekā cita FEA programmatūra, ar ko esmu saskāries,” skaidro Ola Floskjers.
Abaqus apvienojumā ar SOLIDWORKS ir nepārspējams tandēms Revolve vajadzībām. Tosca Topology optimizācija ir palīdzējusi Revolve saprast, kā izmantot materiālu, lai padarītu detaļu pēc iespējas izturīgāku, vienlaikus izlietojot iespējami mazāku materiāla daudzumu. Tādā veidā detaļa tiek padarīta pēc iespējas vieglāka. No otras puses, ja kāds komponents nav stabils, tas ietekmē visu sistēmu.
“Šāda veida mērķu izvirzīšana topoloģijas optimizācijā ir patiešām izdevīga, jo algoritms kontrolē detaļu, lai tā precīzi atbilstu mūsu uzstādījumam,” saka Ola un piebilst: Vieglas detaļas ir izdevīgas, jo Revolve ir strikts svara ierobežojums, kurā ir iekļauts arī pilota svars. “Pagājušajā vasarā mūsu pilots pat noskuva matus, lai būtu par dažiem gramiem vieglāks.”
“Tā ir izcila programmatūras kombinācija. Kad esat to apguvis un iemācījies iegūt datus — tas ir patiešām jaudīgs rīks, kas spēj izveidot visu sistēmu vienas topoloģijas optimizācijas ķēdes daļas ietvaros, un tas ir patiešām vērtīgi,” saka Revolve NTNU konstruktors Sondre Audāls (Sondre Audal).
Topoloģijas izpēte ar Abaqus.
Laiks ir ļoti būtisks faktors
Lielākais izaicinājums, ar kuru Revolve NTNU pastāvīgi saskaras, ir laiks. Projekts parasti ilgst 8 mēnešus — no semestra, kas sākas septembrī, līdz maija sākumam, kad sākas pirmā testēšana. Līdz tam brīdim automašīnai jābūt sagatavotai testam un gatavai braukšanai lielā ātrumā. Studentiem ir ļoti maz laika, lai apgūtu dažādas programmas un programmatūru. Šeit svarīga loma ir SOLIDWORKS. Ola Floskjers saka:
“Tas parāda, cik viegli ir apgūt un lietot SOLIDWORKS, jo jums ir tikai dažas nedēļas, lai to iepazītu. Abaqus ir nedaudz sarežģītāk apgūstama, taču tā ir īpaši jaudīga programmatūra, kad esat to apguvis.”
Strādājot laika trūkumā, Revolve NTNU ir nepieciešama arī kopīga izpratne par to, pie kurām detaļām tiek strādāts. Ir jāpanāk, lai detaļas būtu saderīgas un savstarpēji saskaņoti projektētas. Šim nolūkam tiek izmantots SOLIDWORKS Assemblies, lai saliktu visu kopā – no vissīkākajām skrūvēm līdz pat virsbūves sistēmām. “Lai pārliecinātos, ka nenotiek kolīzijas, mēs varam salikt detaļu un pārbaudīt, vai sistēmas ir kārtībā un vai tās mijiedarbojas vislabākajā veidā,” piebilst Ola.
Vēl viens būtisks Revolve NTNU rīks, kas dod iespēju būt informētiem par jaunākajām detaļu versijām, ir SOLIDWORKS PDM. Revolve NTNU automašīnu balstiekārtas konstruktors Sondre Audāls piebilst: “PDM ļauj mums redzēt, kurš ir atbildīgais, kurš strādā pie konkrētās detaļas, kāds ir darba statuss un kur ir vajadzīga palīdzība.”
Sadarbība ar PLM grupu
Lai gan Revolve komandai ir lieliskas zināšanas dažādās jomās, tomēr allaž ir labi saņemt atbalstu, kad saskaramies ar līdz šim neredzētām grūtībām. Sondre Audāls piebilst:
“Nav šaubu, ka zināšanas un prasmes PLM grupā ir daudz lielākas par mūsu izpratni, un daži no mums, iespējams, arī nekad nesasniegs viņu izpratnes līmeni. Tāpēc labas un konkrētas atsauksmes ir ļoti noderīgas.”
PLM grupa ir spējusi sniegt atsauksmes un precīzi noteikt problēmu, lai Revolve varētu pati atrast risinājumu un tādējādi iegūt plašāku izpratni par programmatūras darbību. Ola Floskjers saka:
“Viņi sniedz mums plašāku izpratni par to, kā atrisināt mūsu problēmas, kā arī par to, kā novērst problēmas simulācijās un noskaidrot to cēloņus, lai iegūto pieredzi mēs varētu izmantot darbā arī ar citiem modeļiem“.
Nākotne ir spoža
Nākotnē Revolve sagaida daudz aizraujošu lietu. Kā jau minēts iepriekš, šī būs pirmā reize, kad organizācija apvieno autonomo un pilota vadītu automašīnu. Tas paver plašākas iespējas vēl vairāk inovatīviem konceptiem.
“Es domāju, ka turpmākajos gados šīs koncepcijas tiks uzlabotas, līdz iegūsim optimālu risinājumu. Tas būs šāda veida risinājumu pārbaudes gads — un tas ir patiešām aizraujoši,” saka Ola Floskjers.
Sacīkstes notiks šī gada augusta sākumā Vācijā, un tajās satiksies augstskolu studenti no visas Eiropas. Viņi visi būs uzbūvējuši savas automašīnas, pamatojoties uz vieniem un tiem pašiem noteikumiem, un tad studenti varēs mēroties spēkiem dinamiskajā pasākumā (automašīnu praktiskā vadīšanā) un statiskajā pasākumā. Šeit tiek prezentēti inženiertehniskie risinājumi, un tiem piešķir novērtējumu, pamatojoties uz to veiktspējas rādītājiem. Mēs, PLM grupa, novēlam Revolve veiksmi sacensībās un ar nepacietību gaidīsim iespēju skatīt viņu automašīnu sacīkšu trasē.
Vai vēlaties uzzināt vairāk par mūsu risinājumiem? Sazinieties ar mums tagad!
