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Dynamics >>20
es-aero,
the expert system for the third millennium 3-wheel motorscooter
Carlo
Angiono, Autostudi Srl Turin, Italy
Optimizing
motorcycle aerodynamics is a daunting task and something
that CD-adapco’s es-aero tool was waiting for as a
further test of its capabilities. For Autostudi, it
was a crucial business matter of making our project
competitive.
Turin에 있는 Autostudi Srl는 자동차공학 및 스타일링 전문 기업입니다. 우리는 A-TRIX(그림1)이라 불리우는 3바퀴짜리 모터스쿠터를 위한 스타일림 및 공학적 컨셉의 상관관계에 대한 통찰이 필요했습니다.복잡한 형상을 모델링하는 도전은 짧은 시간 - CAS Model(Computer Aided Styling Format)로부터 최종 결과물까지 단 1주일 - 때문에 더 힘들었습니다. 실제 모터스쿠터 모델에서의 항력과 양력계수는 물리적 초기 원형이 만들어지고 이 상세항목이 적합한 설계변수 이내에서 선정되기 전에 필요하였습니다.
CAS Model(ALIAS Format)을 CAD(Catia 4)로 변환하고, CD-adapco의 CAD Reader/Cleaner인 pro-surf가 모델을 불러와서 단순한 수작업만으로 완벽하게 닫힌 Triangle Surface를 생성하였습니다. 중간 과정의 손실을 발생하지 않았습니다. 형상에 대한 문제는 Autostudi와 CD-adapco의 실제적인 형상 모델링에 관한 공통적인 의견 때문에 지나치게 단순화하지 않았습니다. 만들어진 표면은 몇시간 만에 es-aero에서 최종적인 계산용 격자로 변환되었습니다.
90% 이상의 순수한 Hexahedral 요소를 가진 격자는 Parallel Solver에서 계산 가능합니다. 계산은 Dual CPU, 2GB의 RAM을 가진 Linux PC에서 수행되었습니다. 우리는 속도, 압력장과 Aeroacoustic Source를 얻어내는데 초점을 맞췄습니다.
설계자에게 기본적인 물리학적인 개념을 얻게 도와주는 Color Plot을 생성하는 것에 추가하여, 계산된 성능계수가 필요하였습니다. 이것들은 객체지향적 Post-Processor로써 작동하는 es-aero에 의해 자동적으로 계산되었습니다. 정면의 면적 0.95㎡에서의 항력계수는 0.48이고, 양력계수는 물리적 초기 원형이 가능하기 이전에 계산된 값인 -0.022 입니다. 이러한 파라메터들은 매우 적절히 고려되었고 최종 설계는 es-aero의 계산에 의해 검증되었습니다.
이와
같이 es-aero는 CAD-CAS System간의 상호작용을 포함한 실제 설계 과정을
용이하게 해 주고 이러한 수치 해석 모델의 생성은 비싼 하드웨어 자원의
투자가 불필요해집니다. 요약하면 기술자들은 이제 "가상 풍동"
설계 환경에서 일하고 있다는 말입니다.
"정확한 해답을
줌으로써 실제가 되는 가상 유동은 시장에 준비되어 있습니다; CD-adapco의
제품들은 경쟁력있는 모터싸이클 설계자가 될 수 있는 핵심 역할을 합니다."
Fig. 1: The
A-TRIX physical prototype,built
after CFD validation
Fig.2: Iso-surface with constant total
pressure. The computational mesh captures
all relevant details
이러한 Autostudi의 성과는 우리의 성공적인 Project의 결과입니다. 머지않은 미래에 우리는 모터사이클의 헤드라이트의 Thermo-fluid Dynamics와 다른 모터싸이클의 요소에 대해 연구하게 될 것입니다.
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