Bỏ qua nội dung chính

       

Tạp chí Ansys Advantage

Ngày: 2020

   

Cờ bạc trực tuyến gió

Tác giả Steve Collie, Kỹ sư khí động học, Team Emirates New Zealand, Auckland, New Zealand


194450_194584

Cup America America, sự kiện hàng đầu trong môn thể thao du thuyền ưu tú, được người hâm mộ háo hức. Được tổ chức một Cờ bạc trực tuyếni năm kể từ năm 1851, thuyền và các thủy thủ từ khắp nơi trên thế giới cạnh tranh để giành được chiếc cúp được đánh giá cao.

Công nghệ hàng không vũ trụ - bao gồm khí động học tiên tiến, vật liệu nhẹ, thử nghiệm đường hầm gió và công nghệ mô phỏng tiên tiến - đã cách mạng hóa môn thể thao đua xe Mỹ. Hôm nay, các du thuyền hạng Cup Cup sử dụng một cánh gần giống với cánh máy bay hoặc máy bay hơi nước Cờ bạc trực tuyến là một cánh buồm truyền thống.
 

Thiết kế cánh

Cánh là các máy bay hai phần tử bao gồm một phần tử chính cùng với một đơn vị vạt có bản lề từ phía sau của phần tử chính. Yếu tố chính này là một cấu trúc cứng nhắc tạo nên cạnh hàng đầu của cánh, đó là cấu trúc chính.


Mô hình đơn giản của đoạn vạt được sử dụng trong mô phỏng Giai đoạn 1
 

Quy tắc chủng tộc Khắc phục nhiều khía cạnh của thiết kế các du thuyền này, chẳng hạn như hình dạng thân tàu, hình dạng cánh và bố cục boong. Vì vậy, ngoài sự đóng góp mà một phi hành đoàn lành nghề cung cấp, America Cup Cup chủ yếu là chiến thắng hoặc bị mất dựa trên khả năng của các hệ thống cơ bản, bao gồm cấu trúc cánh, để mang lại hiệu suất tối ưu trong một loạt các điều kiện chèo thuyền.
 

Cấu trúc cánh

Cả hai phần tử chính và vạt đều được chế tạo bằng xương sườn nhẹ và một spar được bao phủ bởi màng nhiệt dẻo. Bản thân phần tử vạt bao gồm ba phần - vỗ 1, vỗ 2 và vạt 3 - chạy từ dưới lên trên.

Khả năng kiểm soát Cờ bạc trực tuyến chóng và hiệu quả của Flap Twist là rất quan trọng đối với việc chèo thuyền Cờ bạc trực tuyến, chính xác, được kiểm soát tốt. Biến dạng vạt phải được tối ưu hóa để cung cấp phân phối nâng nhịp mong muốn trong khi đạt được các mục tiêu trọng lượng.

195892_196026
 

Dự đoán áp lực khí động học

Để xác định áp lực khí động học bằng cách sử dụngANSYS CFDMô phỏng, các kỹ sư ETNZ bắt đầu với các mô hình thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) của yếu tố chính và nắp.


CAD model of wing

Mô phỏng cấu trúc

Quá trình thiết kế vạt bắt đầu với một đề xuất hình học ban đầu được xác định trong CAD. Sử dụng ANSYS Workbench, các kỹ sư đã xây dựng mô hình phần tử hữu hạn cấu trúc.ANSYS cơ học. Quá trình và mô hình này được phát triển với sự hỗ trợ của các chuyên gia kỹ thuật từ ANSYS và đối tác kênh Leap Australia, cho phép ETNZ đáp ứng thời hạn chặt chẽ.

Kỹ sư ETNZ tăng dần sự phức tạp của các mô hình cấu trúc của chúng. Giai đoạn 1 là một mô hình đơn giản của một vạt duy nhất được sử dụng để thiết kế kết cấu.

Nhóm đã chạy hàng trăm lần lặp để tối ưu hóa cấu trúc hình học và laminate để đạt được hình dạng mục tiêu và giảm thiểu các khoảnh khắc đầu Cờ bạc trực tuyếno trong các điều kiện tải được chỉ định. Đồng thời, nỗ lực đã được thực hiện để giảm thiểu trọng lượng của cấu trúc đồng thời đảm bảo rằng nó có thể chịu được các tải trọng dự kiến ​​trong một cuộc đua.

Thuyền ra mắt và thiết kế tiếp tục



Thiết kế hiện tại sẽ đạt được tốc độ Cờ bạc trực tuyến khoảng bốn lần so với đua thuyền ở Mỹ Cup Cup 10 năm trước. Lý do chính cho sự gia tăng này là các đội Cup hiện đang đua catamarans, thay vì các đơn âm được sử dụng trong quá khứ.

Chuyển đổi gió sang tốc độ trong khi lãng phí ít năng lượng nhất có thể là không có nhiệm vụ dễ dàng. ETNZ sử dụng quy trình phát triển dựa trên mô phỏng 100 phần trăm để kiểm tra hàng ngàn lựa chọn thay thế để đáp ứng các mục tiêu thiết kế của nó cho cánh, bao gồm kiểm soát chính xác và Cờ bạc trực tuyến chóng trong khi vẫn giữ trong các mục tiêu trọng lượng.

Team Emirates New Zealand được hỗ trợ bởi đối tác kênh ANSYSLeap Australiavà các chuyên gia thiết kế vật liệu tổng hợp từ ANSYS.

Kỹ thuật năng lượng

Các đội trong các môn thể thao ưu tú như đua xe công thức và du thuyền phải đẩy thiết bị của họ lên mức hiệu suất cao nhất để duy trì tính cạnh tranh. Họ áp dụng công nghệ tốt nhất từ ​​mọi vương quốc và đẩy phong bì để đạt được lợi thế.

Trong trường hợp của một du thuyền Cup America, chuyển đổi gió sang chuyển tiếp trong khi lãng phí ít năng lượng nhất có thể không khác nhiều so với việc lái một tuabin gió để tạo ra năng lượng. Cả hai yêu cầu bắt gió để tạo ra năng lượng;

Mô phỏng kỹ thuật là rất quan trọng đối với bất kỳ kỹ sư nào thiết kế trên lợi thế hàng đầu của đổi mới năng lượng đột phá - cho dù trong ngành công nghiệp, thể thao hay nghiên cứu học thuật.

Erfahren Sie, Wie Ansys Ihnen Helfen Kann

Kontakt

* = pflichtfeld

Danke für Die Kontaktaufnahme

242687_242874

Fußzeilenbild