在上賽道進行鑒定試驗之前,標(biāo)致9X8混合動力超級跑車只是存儲在硬盤上的一個51.1GB數(shù)字項目,由15267個文件組成。
數(shù)字科技的進步為汽車運動開辟了全新的可能性,標(biāo)致運動部門工程師得以為9X8超級跑車構(gòu)想真正顛覆性的概念——無尾翼設(shè)計(有別于任何競品),并在制造實體零部件之前進行充分驗證。
精密復(fù)雜的現(xiàn)代數(shù)字軟件為設(shè)計師和工程師提供了極大的靈活性,不僅有助于開展深度技術(shù)研究,還可節(jié)省大量時間、金錢和資源。標(biāo)致9X8超級跑車最終踏上賽道之前的很長一段時間只是個虛擬存在。標(biāo)致運動部門團隊花費了兩年時間建模和模擬,既使用現(xiàn)有軟件(在必要時根據(jù)項目的具體要求做了改造),也使用了完全由公司內(nèi)部從頭開發(fā)的計算機程序。標(biāo)致運動部門國際汽聯(lián)世界汽車耐力錦標(biāo)賽(WEC)項目動力總成總監(jiān)Fran ois Coudrain解釋說:“我們的一大優(yōu)勢是能夠自己制作工具,因此能夠更好地塑造我們所需零部件的設(shè)計。”
數(shù)字創(chuàng)新孕育的創(chuàng)造力
從計算高手到性能與賽車工程師,幾十名頂尖人才參與了標(biāo)致9X8數(shù)字項目,大家專注于同一個目標(biāo)——打造終極耐力賽車。為取得最好的成果,工程部門始終遵循同樣的程序:
認(rèn)真閱讀規(guī)章制度,充分了解允許和不允許做的事,最重要的是,構(gòu)想各種可能性;創(chuàng)建設(shè)計綱要:形成性能目標(biāo)和技術(shù)要求,作為規(guī)程的一部分。
闡述設(shè)計假定:車輛開發(fā)工程師以總體設(shè)計綱要為基礎(chǔ),構(gòu)想不同的概念。這里正是標(biāo)致運動部門工程師(還有從一開始就參與9X8項目的標(biāo)致設(shè)計師)真正發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的地方。當(dāng)然,不管數(shù)字技術(shù)多么高超,永遠(yuǎn)都無法完全取代人的創(chuàng)造性,9X8這樣的項目歸根結(jié)底還是人的勞動成果。經(jīng)過篩選留下那些最有前景的數(shù)字概念,然后對其相關(guān)優(yōu)勢進行評估,最終選定一個概念。
開展計算流體動力學(xué)(CFD)模擬試驗:CFD模擬常用在空氣動力學(xué)試驗方面,作為流體流動的參考,同時考慮湍流和熱激勵等物理或化學(xué)效應(yīng)。
Fran ois Coudrain指出:“借助各種各樣的軟件,我們可以大膽設(shè)想各種尺寸、造型和材料,并根據(jù)技術(shù)規(guī)程調(diào)整車重。與選擇基礎(chǔ)概念一樣,通過純數(shù)字化手段測試各種系統(tǒng)和零部件,我們能夠?qū)Υ罅繚撛诮鉀Q方案進行評估,而在現(xiàn)實世界這是根本做不到的。上賽道之前,我們的超級跑車很長時間只是存儲在硬盤上的一個虛擬項目,由15267個文件構(gòu)成,而每個文件代表一個零部件!還有一點:借助數(shù)字技術(shù)和我們的先進模擬工具,我們能夠測量不同零部件和系統(tǒng)之間的交互作用。這意味著在實際測試車輛之前,我們對其理論性能和行為已有了充分的了解。項目實體驗證階段還要等一段時間,等我們最終把車弄到賽道上后才開始。”
Stellantis汽車運動總監(jiān)Jean-Marc FINOT補充說:“一輛賽車有著海量數(shù)據(jù),而人工智能是分析這些數(shù)據(jù)的重要工具。我們的‘大數(shù)據(jù)’處理應(yīng)用讓我們能夠模擬大量不同的假設(shè),我們可以查看是否需要調(diào)整任何零部件的設(shè)計,以滿足我們的目標(biāo)值。只有通過純數(shù)字汽車在多種環(huán)境中定義了特征和模擬性能后,我們才能開始制造實體零部件?!?/p>
從線纜橫截面到無人機電動機
有些數(shù)據(jù)的收集并不需要將任何特定的研究變成某種材料、形狀或某些零部件。例如,車身材料都是碳纖維,發(fā)動機采用鋁材,而車都是四個輪子......不過,在計算尺寸和模擬基本零部件的行為時,的確需要使用數(shù)字工具。
比如,標(biāo)致9X8后軸配備一臺500千瓦(680匹馬力)2.6升V6雙渦輪增壓內(nèi)燃機,前軸搭載一臺200千瓦(270匹馬力)電機。標(biāo)致9X8采用三電系統(tǒng)(900伏電池,搭配48伏和12伏元件),數(shù)字技術(shù)讓標(biāo)致運動部門工程師能夠充分了解其電磁環(huán)境,為其電線線束設(shè)計最佳尺寸。為最大限度減少干擾風(fēng)險,有必要在實體零部件和軟件之間建立一種緊密關(guān)系。這是一項很重要的工作,只能借助數(shù)字技術(shù)完成。通過這種方式,團隊發(fā)現(xiàn),與12伏相比,48伏系統(tǒng)可以使用更小的線束,這樣既節(jié)省空間和重量,又能增強實體線束與計算器/計算機之間的兼容性。
從Stellantis運動部門采購的或源自“大眾市場”技術(shù)產(chǎn)品的其他零部件,有時不需要做任何形式的改造就能運行良好——這種靈活有效的方法能夠節(jié)約成本!例如,9X8的某些48伏電動機直接來自無人機。當(dāng)然,這些電動機在汽車上應(yīng)用的有效性借助專門的軟件進行模擬和驗證,但是不需要任何結(jié)構(gòu)上的調(diào)整。
數(shù)字模擬還支持必要的定制——例如,排氣口周圍使用什么材料。這里的溫度非常高,模擬顯示,碳纖維車身結(jié)構(gòu)需要采取保護措施,或者由鋁或鈦材料取代。這一點最初在設(shè)計綱要中即作為重點注意內(nèi)容,在模擬階段得到了驗證,然后在第一次實車測試中再次得到驗證。
數(shù)字開發(fā)結(jié)束后,工程師基于硬盤存儲的9X8所有技術(shù)數(shù)據(jù)創(chuàng)造最初的1:1比例模型,先進行風(fēng)洞測試,然后打造實體賽車,最后階段的開發(fā)在賽道上完成。
關(guān)鍵詞: 標(biāo)致9X8超級跑車源于一個由15267個數(shù)字文件組成的虛擬