空氣動(dòng)力學(xué)在一級(jí)方程式賽車中的威力
超級(jí)計(jì)算和3D打印通過捕捉空氣動(dòng)力學(xué)的復(fù)雜性徹底改變了賽車駕駛的世界。在一級(jí)方程式賽車中，賽車周圍氣流的操縱是影響賽車性能的最重要因素之一?？諝鈩?dòng)力學(xué)性能上1%的提高可能意味著第一名和被遺忘的終點(diǎn)之間的區(qū)別，這就是為什么車隊(duì)雇傭數(shù)百人，花費(fèi)數(shù)百萬美元來完善這種操作。
為空氣動(dòng)力學(xué)世界帶來色彩和清晰度
為了將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為切實(shí)可見的見解，PCL利用Stratasys PolyJet J系列3D打印機(jī)。這款尖端的打印機(jī)能夠在單一工藝中生成全色漸變和各種材料，讓工程師無需后期處理即可實(shí)現(xiàn)無與倫比的逼真效果。通過對(duì)機(jī)翼上的流動(dòng)模式進(jìn)行復(fù)雜的著色，該團(tuán)隊(duì)能夠生動(dòng)地可視化關(guān)鍵的流動(dòng)特征，從而成為紋影攝影的優(yōu)雅范例。
通過交叉超級(jí)計(jì)算、3D打印和空氣動(dòng)力學(xué)，本案例研究展示了技術(shù)在推動(dòng)一級(jí)方程式賽車達(dá)到性能和創(chuàng)新新高度方面的巨大潛力。
“數(shù)據(jù)是非常龐大和復(fù)雜的，我想看看機(jī)翼上發(fā)生了什么。通過對(duì)機(jī)翼上的流動(dòng)模式進(jìn)行著色，我們可以清楚地看到一些關(guān)鍵的流動(dòng)特征。這是一個(gè)非常優(yōu)雅的紋影攝影的例子?！?/span>
馬特奧·帕薩尼教授
阿卜杜拉國王科技大學(xué)
3D彩色打印的邁凱輪17D一級(jí)方程式賽車前翼端板的照片。這些顏色使復(fù)雜的氣流離機(jī)翼表面只有一毫米之遙。
前翼子板設(shè)計(jì)藝術(shù)的掌握
阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)的馬特奧·帕薩尼教授及其科學(xué)家和工程師團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行一級(jí)方程式賽車前翼端板的開創(chuàng)性研究。他們的工作涉及高級(jí)算法和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)室的高性能計(jì)算模擬(AANSLab)和原型設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)核心實(shí)驗(yàn)室(PCL)的3D打印能力。主要重點(diǎn)是優(yōu)化前翼的設(shè)計(jì)，以提高下壓力，從而提高抓地力和更快的轉(zhuǎn)彎速度，加速和制動(dòng)更快的圈速。為了了解一級(jí)方程式賽車的空氣動(dòng)力學(xué)，Parsani使用KAUST的ShaheenXC40超級(jí)計(jì)算機(jī)來分析端板周圍的氣流，并與PCL合作來解釋模擬輸出。
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