Tudengiorganisatsioon NTNU Revolve disainib ja toodab igal aastal ühe elektrilise võidusõiduauto. Kõik sai alguse aastal 2010 Trondheimis, Norra ülikoolis NTNU. Neli tudengit arutasid oma õpingute lõpetamiseks võimalikku projekti. Nende põhieesmärk oli saada rohkem praktilist insenerikogemust, mis oleks nende õppekavaga seotud. Lõpuks avastasid nad Formula Student’i. Tegemist on tudengitele mõeldud insenerivõistlusega, kus õpilased üle maailma disainivad, ehitavad, testivad ning lõpuks võistlevad väiksemahuliste vormeli-tüüpi võidusõiduautodega. Teisisõnu, ideaalne koht õpilastele oma visiooni katsetamiseks “teooriast praktikani”. Nii sündis Revolve.
Läbi raskuste tähtede poole
Aastast 2010 kuni tänaseni on organisatsioon tohutult kasvanud. Revolve koosneb 65 NTNU tudengist, 19 õppealalt ning 6 erinevast teaduskonnast. Tegemist on interdistsiplinaarse projektiga, mis hõlmab inseneritööd, projektijuhtimist, turundust, juhtimist ja majandust. Nende peamine eesmärk on kiirendada õpilaste saamist maailmatasemel insenerideks. Ning selle aasta mission on ambitsioonikam, kui kunagi varem.
Eelmiste aastate autod on alati olnud kas juhiga või ilma. Järgnevatel kuudel toodavad tudengid aga auto, mis on võimaline mõlemaks. Nad säilitavad eelmise aasta auto teoreetilist jõudlust, parandades samal ajal töökindlust. Üks Revolve’I osakond – Suspension & Powertrain – on töötanud välja uue amortisaatori konfiguratsiooni, täiustanud püstakuid, käigukasti ühenduslüli, pidurisüsteemi ja struktuurset vedrustust.
“Tensoandurite abil oleme kontrollinud jõude, mis autole mõjuvad. Meie selle aasta põhieesmärk on saavutada Saksamaal touimuval Formula Student võistlusel positsioon esikolmikus,” selgitab Suspension & Powertraini grupijuht Carl Oscar Rokkones.
Õiged lahendused töö jaoks
Võidusõiduauto disainimisel tuleb meeles hoida paari tähtsat faktorit. Esiteks, tähtis on võita teisi autosid. Teiseks, sõit on vaja lõpetada. Revolve’i ehitusinsener Ola Flåskjer vastutab auto vedrustussüsteemi disaini eest. Tema sõnul on struktuurianalüüs ehituskomponentide disainimisel üks peamisi etappe. Kui komponent puruneb, pole võimalik võistlust lõpetada. Kui disainid silma järgi ja arvad, et “see detail on piisavalt tugev, sest kasutasime palju materjali”, muutub auto liiga raskeks. See ei ole eriti kasulik võistluse puhul, kus su jõud on piiratud.
“Et mõõta komponente õigesti ning muuta need võimalikult kergeks, kasutame SOLIDWORKS 3D CAD ja Abaqus’i. Need lahendused tagavad, et detailid on piisavalt tugevad võidusõidu nõudmiste rahuldamiseks,” ütleb Ola Flåskjer.
Insenerina, kes projekteerib meie osi, ei saa tõesti hakkama ilma struktuurianalüüsi ja 3D-modelleerimiseta. Aastaid tagasi tehti seda paberi ja pliiatsiga, aga et püsida praegu konkurentsis, pole muud võimalust,” Ola Flåskjer.
Innovatiivne auto vajab võimsaid lahendusi
Abaqus, võimas FEA tarkvara oma integreeritud modelleerimise tööriistadega, on Revolve’i tublisti nende projekti puhul aidanud.
“Abaqus on pakkunud simulatsioonitulemuste hindamisel laia valikut kohandatud lahendusi ja üksikasjalikke andmeid. Saad täpselt kindlaks teha, kus midagi valesti läheb. Seetõttu on see lahendus täiuslikum, kui ükski muu FEA tarkvara, mida olen varem näinud,” selgitab Ola Flåskjer .
Abaqus koos SOLIDWORKS’iga on Revolve’i jaoks parim kooslus. Tosca Topology optimimeerimine on aidanud Revolve’il aru saada, kuidas materjali jaotada nii, et detail oleks võimalikult tugev, kasutades samal ajal võimalikult vähe materjali. Sel viisil muudetakse detail võimalikult kergeks. Teisest küljest, kui sul on mõni lahtine komponent, mõjutab see kogu süsteemi.
“Selliste eesmärkide seadmine topoloogia optimeerimisel on tõesti kasulik, sest algoritm juhib komponenti nii, et see vastaks täpipealt meie enda jaoks seatud eesmärkidele,” ütleb Ola ning lisab: “Kergekaalulised osad on kasulikud, kuna Revolve’il on range kaalulimiit, mis peab mahutama ka juhi. Eelmisel suvel ajas meie juht end isegi kiilaks, et mõni gramm vähem kaaluda.”
“See on suurepärane tarkvarakomplekt, kui õpid seda kasutama ja andmeid eraldama – see on tõesti võimas ning kogu süsteemi kavandamine topoloogia optimeerimise ahela ühes osas on väga kasulik,” räägib Sondre Audal, Revolve NTNU struktuuriinsener.
Topoloogiauuring Abaqus tarkvaras.
Aeg on ülioluline
Suur väljakutse, millega Revolve NTNU pidevalt silmitsi seisab, on aeg. Projekt kestab tavaliselt 8 kuud – septembris algavast semestrist kuni mai alguseni, mil algab esimene testimine. Selleks ajaks peaks auto olema valmis suurel kiirusel sõitma. Õpilastel on väga vähe aega erinevate programmide ja tarkvara õppimiseks. Siin mängib SOLIDWORKS olulist rolli.
“See näitab, kui lihtne on SOLIDWORKS, kuna sul on vaid paar nädalat, et seda kasutama õppida. Abaqus tarkvaraga alustamine on pisut keerulisem, kuid see on ülivõimas tarkvara, kui oled sellest lõpuks aru saanud,” räägib Ola.
Ajaga võidu töötades vajab Revolve NTNU ka ühist arusaama, milliste osade kallal töötatakse. Nad peavad tagama, et osad sobivad kokku ning on üksteisega kooskõlas. Selleks kasutavad nad SOLIDWORKS’I kooste, et kõik kokku panna – alates väikseimatest poltidest kuni suuremate monokoki süsteemideni. “Kokkupõrgete vältimiseks same osa kokku panna ja kontrollida, kas süsteemid on mõistlikud ja toimivad kasulikul viisil,” lisab Ola.
Teine oluline lahendus Revolve NTNU jaoks, mis tagab, et nad on alati kursis osade viimaste versioonidega, on SOLIDWORKS PDM. Sondre Audal, Revolve NTNU auto vedrustuse poole ehitusinsener, lisab: “PDM võimaldab meil näha, kes vastutab, kes töötab ühe konkreetse osa kallal, selle olekut ning kuhu oma panus anda.”
Koostöö PLM Grupiga
Kuigi Revolve koosneb meeskonnast, kel on uskumatud teadmised mitmel erineval alal, on tundmatute väljakutsetega silmitsi seistes alati hea saada tasemel tuge. Sondre Audal kommenteerib:
“Pole kahtlustki, et PLM Grupi teadmised ja asjatundlikkus on palju sügavamad, kui meie omad, ning mõned meist ei pruugi kunagi sellele tasemel jõudagi. Seega on üpris kasulik saada head ja konkreetset tagasisidet.”
PLM Grupp on suutnud anda tagasisidet ja tuua probleemi täpselt välja nii, et Revolve saaks ise lahenduse leida ja seeläbi tarkvara toimimisest paremini aru saada. Ola Flåskjer lisab:
“Nad annavad meile laiema arusaama probleemide lahendamisest ning ka nende simulatsioonide vigade tuvastamisest ja kuidas selgitada välja, kus probleemid tekivad, et saaksime seda rakendada ka teiste mudelite puhul.”
Tulevik on helge
Edaspidi on Revolve’I jaoks toimumas palju põnevat. Nagu varem mainitud, on see esimene kord, kui ettevõte ühendab autonoomse ja juhiga auto. See avab ukse veelgi uuenduslikumatele kontseptsioonidele.
“Arvan, et lähiaastatel täiustatakse neid kontseptsioone veelgi, kuni lahendus on võimalikult hea. See on seda tüüpi lahenduste katseaasta – see on väga põnev,” ütleb Ola Flåskjer.
Võistlus toimub tänavu augusti alguses ning Saksamaal kohtuvad ülikoolidest üle kogu Euroopa. Nad kõik on ehitanud auto samade reeglite alusel ning kohtuvad nii dünaamilisel (autoga sõitmine) kui ka staatilisel sündmusel. Siin esitatakse insenertehnilised lahendused ning hinnataks enende toimivust. Meie PLM Grupis soovime Revolve’ile palju edu võistlusel ja ootame võidusõiduautot sõitmas.
Tahaksid meie lahenduste kohta rohkem teada saada? Võta ühendust!
