图1 闫建来先生:举办FSC赛事的意义在于全面提升汽车专业学生的综合素质,为中国汽车产业的发展进行长期的人才储备
2012年10月15~19日,中国大学生方程式汽车大赛在上海安亭F1国际赛车场隆重举行,这是大学生方程式汽车大赛第三次在中国举办。作为这项赛事仿真设计领域的独家合作伙伴,ANSYS公司为其提供了价值百万元的软件和相关技术支持,为中国汽车产业的创新发展培养未来的支柱人才。
中国大学生方程式汽车大赛(以下简称“FSC”)由中国汽车工程学会(SAE China)主办,是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计、制造与测试应用的比赛。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准,在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速性、制动性和操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车,能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。
据FSC秘书长闫建来先生介绍,举办该项大赛的积极意义是为了促进中国汽车产业自主研发与科技进步,提高中国汽车产业“引进-消化-吸收-再创新”和自主创新的能力,加快由“中国制造”向“中国创造”的转型,推动民族品牌向世界品牌的跨越。
他表示,举办这一赛事的初衷是搭建自主创新技术的国际交流舞台,帮助中国汽车产业的未来人才从世界汽车技术的革新潮流中不断获取新的启迪,以国际化的视野捕捉行业动态,丰富自己的知识储备,积极参与国际汽车技术标准的更新与提升。
“完善汽车人才培育机制,为中国汽车工业从‘制造大国’向‘产业强国’的战略方向迈进奠定人才基础。”闫建来先生补充道,“同时,深化中国汽车产业自主创新意识,强化中国汽车厂家在汽车人才培养和技术研发等方面的社会责任感,帮助众多汽车自主品牌积极探索自身广阔的发展空间。”
据介绍,今年共有来自国内的40余支车队,以及1支海外车队——德国奔驰车队,直接参与学生近1?000人。据闫建来先生介绍,遗憾的是,原定参赛的瑞典车队由于船期等原因缺席了本次大赛,但已明确表示,将会出现在下一次FSC大赛中。
在汽车行业,CAE技术已经是汽车研发不可或缺的核心技术平台,在大赛现场,记者与很多不同院校的参赛选手进行了交流,并在“CAE设计大奖赛”答辩现场听取了参赛选手们就如何借助先进的模拟仿真软件进行赛车及发动机、车架和底盘等总成及部件的设计与开发。参赛选手们表示,ANSYS公司的设计软件帮助他们更出色地完成设计开发工作,并在节约时间和成本、降低整车重量等方面取得了显著的成效。
图2 David Street先生:ANSYS仿真技术为参赛车队提供了更大的设计灵活性,使学生们可以更自由地表达创造力和想象力
自最初的设计阶段起,即开始应用仿真技术建立赛车的虚拟原型,利用仿真分析技术驱动、优化整个设计流程,辅助后期的制造和测试,是竞赛车队成功的关键因素。国际上,绝大部分的FSC优胜车队均使用ANSYS公司 的仿真分析技术。
据ANSYS亚太区市场和业务总监David Street先生介绍,ANSYS公司于今年2月份与中国汽车工程学会达成战略合作协议,成为FSC赛事仿真设计领域的独家合作伙伴,为参赛车队提供软件及相关技术支持。作为全球仿真技术及软件的开发和革新者,ANSYS公司的整个产品线包括结构分析(ANSYS Mechanical)、流体动力学(ANSYS CFD、 FLUENT/CFX)和电子设计(ANSYS Ansoft)软件系列及ANSYS Workbench和EKM等,其优化产品研发流程的仿真技术广泛应用于多个行业,其卓越的表现在汽车产品研发领域广受认可。
“一直以来,中国院校与工业界保持着良好的合作关系,并在工业创新领域发挥了重要的推动作用。”David Street先生表示,“FSC为参赛学生们提供了一个很好的机会,让他们有机会接触当前汽车行业中完整的仿真-设计-制造流程,学习被全球汽车设计行业广泛采用的ANSYS仿真技术,获取宝贵的工程实践经验和知识。同时,仿真技术的使用,为参赛车队提供了更大的设计灵活性,使学生们可以更自由地表达创造力和想象力。”
图3 车辆在参加耐久赛前要经过裁判的严格审查,参赛选手对不符合规则的地方进行调整
在广东工业大学赛车帐篷内,记者见到了他们带来的油车和电动车两款车型。据车队队长王行介绍,这是他们第二次参加FSC,他们在两款车型的车身、悬架系统、转向系统、制动系统和传动系统的设计中,均大量采用了ANSYS公司的软件。据王行介绍,此次带来的油车ET-1以动力性强劲、操纵性稳定和轻量化为重点进行全新设计。在设计过程中,他们充分运用CAM/CAD/CAE软件,将制造、建模和分析优化贯穿整个研发过程。通过应用ANSYS仿真设计软件,除了进行轻量化、动力性和操纵稳定性的设计外,ET-1车型还在车身仿生设计、空气动力学设计和人机工程等方面大量运用仿真设计软件。另外,在电车的悬架系统和转向系统中,以Upright结构设计为例,其最重要的一点是保证实际主销轴线与理论轴线是一致的,同时在保证强度的前提下实现轻量化。广东工业大学的设计团队通过进行ANSYS受力分析,保证主销的强度,并通过整车模拟装配来协调与制动和转向组的配合。
据哈尔滨工业大学(威海)的参赛选手介绍,在赛车的开发过程中,通过应用ANSYS仿真设计软件,使得车架重量减轻了36.2%,同时采用碳纤维的半轴比钢半轴的重量减轻了43%。在赛车设计中,减轻整体重量是取得好成绩的必要条件之一。ANSYS仿真设计软件在使赛车实现轻量化方面同样发挥了重要的作用。
据David Street先生介绍,目前,ANSYS公司也与其他国家开展了类似合作,包括与德国、意大利、美国、日本和印度等国家的FSC密切合作。ANSYS公司每年都会支持很多高等院校开展FSC方程式赛车研发。“去年,我们在美国与16支高校车队合作,在德国与16支车队合作,在日本与15支车队合作,在印度共有30多支车队使用了ANSYS公司的仿真产品进行FSC方程式赛车的仿真研发。”David Street先生补充道。
在接受记者采访过程中,David Street先生反复强调一个词语,那就是“想象力(Imagination)”。他指出,汽车工程师和技术专家在具备机械知识、电子知识和系统能力的同时,最重要的一点还必须具有想象力。他认为,中国学生有着极强的创造力和想象力,ANSYS模拟仿真技术可以让他们充分发挥自己的创造力和想象力,有些设计可以在模拟世界上轻松实现,而在真实世界里则是很难实现的。“借助模拟仿真技术,他们有可能开发出比其他国家更好的赛车。就像中国古代的军事家孙武一样,为了打胜仗,必须先进行‘模拟’,以做好充分准备。”在谈到模拟仿真技术的重要性时,David Street先生形象地比喻道。 他表示,中国汽车工业绝不满足于“中国制造”,而要向“中国设计和开发”的目标迈进,模拟仿真技术的应用将是必不可少的一环。
FSC秉持“中国创造擎动未来”的远大理想,立足于中国汽车工程教育和汽车产业的现实基础,吸收借鉴其他国家FSC赛事的成功经验,成为与中外青年汽车工程师交流的平台。“FSC致力于为国内优秀汽车人才的培养和选拔搭建一个公共平台,通过全方位的考核,提高学生们的设计、制造、成本控制、商业营销、沟通与协调等五大方面的综合能力,全面提升汽车专业学生的综合素质,为中国汽车产业的发展进行长期的人才储备。”闫建来先生向记者表示。
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