Ingenieursteam des britischen Überschallfahrzeuges Bloodhound begegnet Designherausforderungen mit der HyperWorks Technologie von Altair
Auf dem Weg zum neuen Geschwindigkeitsrekord für Landfahrzeuge verlassen sich Ingenieure bei Entwicklung und Bau des Bloodhound SuperSonic Cars auf die HyperWorks CAE Software
Troy, Mich. – 18. April 2011 – Altair Engineering, Inc. gibt heute bekannt, dass das Bloodhound SuperSonic Car (SSC) Team bei der Entwicklung ihres strahl- und raketengetriebenen Fahrzeuges die CAE-Werkzeuge der HyperWorks Suite eingesetzt hat. Die futuristische Geschwindigkeitsmaschine ist darauf ausgelegt, bei seiner Jagd nach dem Geschwindigkeitsrekord für Landfahrzeuge Mach 1,4 (ca. 1.700 km/h) zu erreichen.
Während das Chassis eher an ein Flugzeug erinnert, hat das Fahrzeug genauso wie ein normaler Rennwagen Räder, Fahrwerk, Lenkung und Bremsen. Abgesehen von seinen Strahl- und F1-Triebwerken wurde jede einzelne seiner Komponenten maßgeschneidert entwickelt. OptiStruct, die Strukturoptimierungstechnologie der HyperWorks CAE Suite von Altair, spielt bei diesem Designprozess eine entscheidende Rolle.
Das Bloodhound Team mit Sitz in Bristol, England, baut zur Innovationsförderung auf einer Palette von Technologien auf, darunter OptiStruct, das für die Optimierung der hinteren Chassisstruktur verwendet wurde. Des Weiteren wurde die Software zur Bestimmung des Raddesigns mit dem Ziel eingesetzt, so wenig Material wie möglich zu verwenden, ohne die Fähigkeit der Räder zu beeinträchtigen, den auftretenden Kräften bei 50.000 g standzuhalten.
Das hintere Chassis wurde mit einer Stahlstruktur ausgelegt. Die Ingenieure platzierten das Strahltriebwerk über dem Raketenantrieb und konfigurierten das Heck neu. Das Fahrzeug wurde insgesamt 10 Designiterationen unterzogen, um sicherzustellen, dass die aerodynamische Form unter, während und oberhalb der Schallgeschwindigkeit korrekt ausgelegt ist. Das Team nutzte OptiStruct zur Bestimmung des optimalen Materialeinsatzes. Die Software ermöglicht Topologie-, Form- und Formoptimierung und versetzt die Ingenieure in die Lage, in kurzer Zeit und schon früh in der Konzeptphase die Hauptlastpfade verschiedener Designausführungen zu bestimmen.
“Wir haben Altairs OptiStruct zur Entwicklung der Stahlkonstruktion genutzt, weil das Team das bestmögliche Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht erreichen wollte”, sagte Chefingenieur Mark Chapman. “Wir haben zahlreiche Modelle mit Verstrebungen und Trägern erstellt und OptiStruct zeigte uns, an welchen Stellen wir Material platzieren mussten. Schließlich führte uns das zu einer organischen, geodätischen Form – auf die wir so nicht gekommen wären.”
“Der Schlüssel zum Erfolg in diesem Projekt ist der Einsatz extensiver Computermodellierung, um das Verständnis zu steigern und das Risiko zu reduzieren”, fügte Projektleiter Richard Noble hinzu. “Wir müssen unsere Konzepte durch Analysen und Simulationen unter Beweis stellen, bevor wir in die Bauphase des Projektes eintreten.”
OptiStruct wurde auch zur Entwicklung der Räder verwendet. Hierbei war es das Ziel des Teams, so wenig Material wie möglich zu verwenden, ohne die Funktionalität zu beeinträchtigen. Durch die Design-of-Experiments (DOE) Methode konnten die Ingenieure das Design optimieren und die Lasten soweit senken, dass die Räder aus Aluminium statt aus teurerem Titan gefertigt werden konnten.
“OptiStruct zeigte uns, an welchen Stellen der Bauteile wir Material hinzufügen und entfernen konnten”, erklärte Chapman. “Dies war für uns unbezahlbar bei der Veränderung des Designs. Wir sahen die Auswirkungen unserer Änderungen und die Software führte uns sowohl bei der Zugabe als auch beim Entfernen von Material. Wir nutzten OptiStruct als ein Werkzeug, das uns den Weg zu den effizientesten Strukturen weist und haben diese dann in herstellbare Konzepte überführt.”
Vor dem Ingenieursteam des Bloodhound Projektes liegt immer noch viel Arbeit. Detaillierte Entwürfe werden bald fertiggestellt sein, da das Projekt dann in die Bauphase eintritt. Der Test der Hybridraketen ist für diesen Sommer in Großbritannien geplant. Das eigentliche Fahrzeug wird dann 2013 für seinen Einsatz bereit sein.
“Ich bin sehr stolz darauf, dass OptiStruct in einem solch einzigartigen Projekt eingesetzt wurde”, sagte David Mason, Geschäftsführer von Altair UK. “Wieder einmal hilft OptiStruct dabei, Innovation voranzutreiben und ein Projekt Wirklichkeit werden zu lassen, das vor nur wenigen Jahren noch undenkbar war. Die Teammitglieder können heute Technologien nutzen, mit denen sie die Grenzen des Machbaren in mehrerer Hinsicht verschieben können. Ihre Anstrengungen werden Fortschritte in den Bereichen Metallurgie, grundlegender Aerodynamik, Telemetrie bei starken Vibrationen sowie im grundlegenden Einsatz von Strahl- und Raketentriebwerken ermöglichen. Das Projekt ist beispiellos und alles, was das Bloodhound Team unternimmt, ist innovativ. Ich freue mich darauf, die ersten Tests und 2013 den finalen Lauf zum Geschwindigkeitsweltrekord in Hakskeen Pan zu sehen.”
Alle Ingenieure werden von der gewonnenen Technologie und Erfahrung dieses herausragenden Entwicklungsabenteuers profitieren und Studenten dazu inspirieren, einen beruflichen Werdegang in Richtung Wissenschaft, Technologie, Ingenieurswesen und Mathematik einzuschlagen.
Um die weitere Entwicklung des Bloodhound SSC in Web zu verfolgen, besuchen Sie:
http://www.bloodhoundssc.com
oder lesen Sie den Artikel von Beverly A. Beckert in Altairs Magazin Concept to Reality unter
www.altair.com/c2r.
Über Altair
Altair Engineering unterstützt mit seinen Technologien für Analyse, Management und Visualisierung von Geschäfts- und Entwicklungsdaten seine Kunden bei Innovationen und Entscheidungsfindungen. Altair ist ein privatgeführtes Unternehmen mit über 1500 Mitarbeitern und ist mit Niederlassungen in Nord- und Südamerika, Europa und im asiatisch/pazifischen Raum vertreten. Mit über 25 Jahren Erfahrung in der Entwicklung branchenführender CAE Software, Grid Computing Technologien und im Produktdesign liefert Altair seinen Kunden in zahlreichen Industriezweigen entscheidende Wettbewerbsvorteile. Weitere Informationen finden Sie unter:
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