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來源:蓋世汽車 2020-03-17 10:18
據(jù)外媒報道,與其他汽車制造商一樣,本田(Honda)也一直致力于減輕汽車零部件的重量,從車身框架到發(fā)動機,再到螺栓等。為了實現(xiàn)簡約設計,車輛每個零部件的結構和材料都需要得到仔細審查,而本田最近關注的輕量化部件是曲軸。
本田技術研究院(Honda R&D)高級技術實驗室機械與流體機械設計師Hirosumi Todaka表示,曲軸需要滿足多項功能標準,例如,其形狀必須能夠承受燃燒壓力,同時必須保持轉動平衡,此類因素決定了曲軸當今的形狀。在發(fā)動機發(fā)展的漫長歷史中,曲軸的設計已定型。盡管如此,本田技術研究院決定設計一個比現(xiàn)有模型輕30%的曲軸。
(圖片來源:本田)
在尋求拓補優(yōu)化等設計技術時,本田技術研究院發(fā)現(xiàn)創(chuàng)成式設計(generative design,生成設計并迭代設計)可以極大地改變傳統(tǒng)的設計規(guī)范。創(chuàng)成式設計已經(jīng)幫助汽車行業(yè)重新設計了多種零部件,如安全帶托架、發(fā)動機控制單元、摩托車車架等,每次都能顯著降低零部件的重量。
本田技術研究院與Autodesk合作了該項目,以研發(fā)一種靈活的方法。Autodesk采用Netfabb和Fusion 360制備了首批滿足本田要求的曲軸模型。該原型的數(shù)據(jù)使本田重新考慮其布局和強度標準,為該部件創(chuàng)造了一組新型邊界條件。該團隊繼續(xù)研究,并設計了第二批模型。
傳統(tǒng)的拓補優(yōu)化技術提供了一種解決方案,需要花費大量時間進行手工修正。Todaka表示,F(xiàn)usion 360的創(chuàng)成式設計提供了一種從未考慮過的配置。新款曲軸設計超出來預期目標,減輕了50%的重量,不過有人仍懷疑,是否該部件的剛度和強度能夠達到一般曲軸的剛度和強度。
團隊成員將該原型安裝到一個發(fā)動機上,以進行性能測試,并與Autodesk團隊共享結果數(shù)據(jù),Autodesk團隊正采用本田的數(shù)據(jù)來改進其創(chuàng)成式設計流程。