用Solid Edge设计的赛车表现完美,令Grand Am赛车迷惊叹不已 % A; a+ _3 ` }/ U( G" i
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, y2 ]3 G U# r' r! @车队虽小,工具强大
' h. x0 K+ A' s* i对于参加Formula I和NASCAR比赛的车队而言,顶尖设计技术是司空见惯的,因为这些
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令人羡慕的车队有大量的赞助商和大把大把的钞票。但是,对于那些风头被掩盖的小车
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队(比如印第安纳波利斯的很多车队)而言,CAD、CAM和CAE还相当罕见。位于印第安
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纳波利斯的FIN-EL工程服务公司的总监Jeff Berger最近与赛车制造商FABCAR合作进行
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一个项目,该项目将改变这种局面。Berger表示,“我希望我们的Daytona 原型车取得
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的成功将有助于说服小车队,CAD/CAE/CAM技术也对他们有用。”Daytona 原型车是在
% \6 P/ `! t: D# Y劳力士杯跑车系列赛(Rolex Sports Car Series)2003赛季首次亮相、按照Grand Am
1 s; A1 _0 {' k! i标准设计的新一代赛车,由Berger协助位于印第安纳州Carmel的顶级赛车制造商FABCAR
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共同开发。该项目不同寻常的一点是,包括组合车身表面在内的整个汽车都是由资深赛
5 E6 T" ^) ?/ v9 \车手在Solid Edge里面建模设计!而这些人不是我们通常理解的高科技人员。3月1日,
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Daytona原型车(Brumos Racing#59 FABCAR)在Nextel迈阿密大奖赛Homestead-Miami
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赛道取得了自己的第一场胜利。在随后的劳力士杯跑车系列赛250英里比赛中,资深车
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手Hurley Haywood和新手J.C France驾驶这一辆车大获全胜。
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8 Q- H" t) ?# c9 o参数化简化了曲面修改
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当Grand Am还在考虑应该开发哪种类型赛车时FABCAR就参与进来了。该组织已经确定新
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车要有一个封闭式驾驶室,“以便看起来更像车迷们喜欢的正规赛车,”Berger表示。
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但是,Grand Am需要FABCAR等制造商就赛车外观的其它部分提供意见。当时,FABCAR刚
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刚从Berger的公司FIN-EL购买了Solid Edge,因此要求他协助Grand Am开展工作。
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2 H+ G# p- Y" {" ?3 Q7 {( lBerger在Solid Edge里面建造了好几种车身款式。“不像我以前那样,坐下来画一部车
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子了事,”他表示,“在建造车身之前,我花了几周时间来建立工作流程和理顺参数关
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系。流程建好之后,我马上就可以在一两天内创建车身的各种变形。”模型建好之后,
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Berger用Solid Edge 软件的渲染工具来创建逼真的设计效果图,然后把这些效果图发
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给Grand Am,帮助Grand Am的官员理解他的设计思想和意图,并在后来发送到该系列的
7 g9 }# o+ ^( W; |其它赛车制造商以推广这一新概念。
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当Grand Am确定了赛车的总体外观之后,FABCAR立即要求FIN-EL继续帮忙把这一新概念
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变为现实。FABCAR和FIN-EL的工程师集中精力进行机械设计,而Berger则全力以赴设计
! d% ]0 U, y; Z' n1 e$ ]车身。每个人都以电子方式共享Solid Edge数据,协调彼此的工作。在这期间,大家体
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验到了利用Solid Edge对车身表面进行建模的一个关键优势。“当我们在设计赛车时,
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Grand Am还在修改规则,”Berger表示,“如果我们使用二维图纸或者传统的曲面建模
# F% k# q8 [: f; L" V程序,设计演进可能难以跟上规则的变化速度:如果使用二维图纸,规则变化可能意味
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着必须从零开始;而在传统曲面建模软件中,规则变化时需要修改涉及到的每个表面,
0 v$ J7 H8 L/ B& N: k然后将其重新附在周围表面上。有了Solid Edge的参数化建模功能,规则变化时,我们
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只需在草图中修改参数,所有受影响表面都会自动更新。”
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模型的多种用途
, `+ O8 e% u f$ G' V% n3 mBerger用.stl格式把车身模型导出到一个快速原型机里面,后者按照十八分之一的比例
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制作出赛车原型。同时,他对一些车身部件进行计算流体动力学(CFD)分析并对设计
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进行微调以改进这些部件的空气动力学性能。另外,Berger把来自FABCAR的悬架和辗杆
) @$ e9 l0 i. ^( [4 o1 f3 U9 v( G设计数据导入到有限元分析程序CAEFEM(由Solid Edge Voyager Program合作伙伴
8 W M# d; K$ f5 [Concurrent Analysis Corporation公司提供)对其进行功能性测试。当进行生产时,
" w3 V) X& ~9 Y- Y+ |Solid Edge设计数据作为生成加工指令的基础被输入到CAM程序Virtual Gibbs(由
5 m9 B, J( p# y& L6 _% `Solid Edge Voyager Program合作伙伴Gibbs and Associates公司提供)里面,进而生
- i3 O- I: [# A1 h0 }成NC代码。
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设计出来的新车质量如何?新车很快就卖出了三辆。一辆卖给了Brumos Racing车队,
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该车队在2003年3月的Nextel迈阿密大奖赛中获胜。实际上,该车队在2002年12月7日该
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车成功完成了28小时的试跑冲过终点线后,在Daytona International Speedway的赛道
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加油站处已经举行了一次庆祝会。Grand Am的网站( <
http://www.grand-am.com>
6 w7 [6 f4 q4 ?) H! h, dwww.grand-am.com)宣称,“在周末的整个测试中,Brumos Racing 的Daytona 原型车
- k/ o/ B% Q% b4 M' J% m的表现近乎完美。”第二辆车创下了完成赛前鉴定的最快速度。第三辆车也极具竞争
; z, o! ~' }1 |6 H# F. M7 A力,没有出现过故障。参与了28小时试跑的八名车手之一David Donohue表示,“这是
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对Dave Klym和FABCAR的最好证明。” 开发该车的幕后英雄们知道,这部车的完美表现
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也是对Solid Edge和FIN-EL的最好证明。Berger用Solid Edge设计的第一辆赛车的成
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功,将改变印第安纳波利斯同行做事的方法。
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7 a$ Q3 N6 b' e总结:
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客户面临的挑战:
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# `* _4 H/ P8 a; D" k8 N% d- j- 为Grand Am的劳力士杯跑车系列赛开发新赛车
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0 [9 ~$ {" \7 m/ X- 向规模较小的赛车队验证CAD/CAE /CAM技术的有用性
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解决途径:
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- 完全在Solid Edge里面对赛车进行建模
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7 A2 u, X* Q: @$ {- 利用立体渲染模型向Grand Am官员传达概念
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- 用计算机仿真来取代原型车试验阶段,直接将设计完善的汽车投入生产
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8 w) b7 C" v" h2 J效果:
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2 Q4 p8 z' ~( C8 }- 经证明,在组合车身表面建模以及内部机械零部件建模方面,Solid Edge都表现出色
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- Solid Edge设计的Brumos Racing Daytona赛车赢得了Nextel迈阿密大奖赛,而且在
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极度紧张的28小时试跑中表现近乎完美
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% ~5 I' }' {" d0 x关于FIN-EL:
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3 ^. b7 b8 @7 _; X) U9 h. Q% }FIN-EL提供工程和设计服务,销售工程软件并提供技术支持,服务范围包括利用三维建
- Q: D$ s6 U7 t) r: h模、运动学仿真、FEA和CFD分析进行产品开发、部件设计优化和虚拟原型设计。公司网
/ \) ~) d, M& E站:
www.fin-el.com