Koliko je aerodinamičan Tesla Cybertruck?
SolidWorks Flow Simulation CFD analiza

Tesla Cybertruck, pik-ap džip, kao i prethodni modeli električnih automobila novog američkog proizvođača, privukao je dosta medijske pažnje. Ali ovoga puta uzrok nije bila toliko ni cena, ni performanse, ni domet sa jednim punjenjem već - dizajn. 

Internetom su krajem novembra 2019. kružili brojni posteri i komentari koji dizajn nove perjanice upoređuju sa ekspres lončićima za kafu, nedovršenim projektima, itd. Retko ko se setio da je dizajn, od jednostavnih linija do "boje" čistog metala, inspirisan verovatno kultim DeLoreanom (poznatim automobilom iz 1980-ih koji je svoj status zapečatio u serijalu SF komedije "Povratak u budućnost").

Odoo CMS - a big picture

Tesla Cybertruck (2019) vs DeLorean DMC-12 (1981)

No, kako bilo, suština dizajna školjke automobila leži u geometriji koja ima više zadataka:

  • da doprinese bezbednosnim karakteristikama celog sklopa

  • da ima što manju masu

  • da učini da vozilo pravi što manje otpora u kretanju...

Ova poslednja osobina obično nije presudna za ocenu robusnijih vozila kao što su SUV, automobili predviđeni za transport tereta, pikapovi, terenci, itd. 

Međutim, zbog cele fame u vezi sa dizajnom školjke Tesla Cybertruck-a, američki SolidWorks distributer GoEngineer napravio je posebnu studiju aerodinamičnosti ovog vozila. Naravno, za analizu je korišćen profesionalni softver za CFD simulacije - SolidWorks Flow Simulation. Prenosimo ovde njihovu studiju..

Modelovanje Tesla Cybertruck-a u SolidWorks 3D CAD softveru

+ konkurencija za uporednu analizu

Odoo - Sample 1 for three columns

3D model iz 2D crteža

Autori simulacija nisu imali na raspolaganju modele od proizvođača već su za potrebe simulacije kreirali sopstvene 3D modele na osnovu publikovanih dimenzija, fotografija i crteža koji su bili dostupni. 

Odoo - Sample 2 for three columns

Tri varijante proizvoda

Sva sreća, pa je Elon Musk gospodar PR-a te nije nedostajalo informacija za "reverzni inženjering", i to za sve tri varijante školjke.

Odoo - Sample 3 for three columns

Konkurencija

Da bi analiza bila što preciznija pronađen je i originalni 3D model konkurentskog proizvođača (Chevy Silverado) sa kojim će se Tesla Cybertruck nadmetati u simulacijama aerodinamičnosti.

Dobra inženjerska praksa u simulacijama

definisanje ekstrema radi boljeg tumačenja rezultata

Uz tri Tesla varijante i jednog konkurenta dodata su i dva ekstrema u vidu kubičnog vozila, i vozila nalik "obrnutoj" raketi (oba jednakih gabarita).

SolidWorks Flow Simulation takmičenje u aerodinamici

Automobili poređani za start - svi gledaju u semafor

Ulazni podaci:

  • vozila su postavljena za kretanje uporedo, brzinom kretanja na autoputu od 70mph (112,65 km/h - da, Amerikanci su prilično strogi sa ograničenjima brzine na putevima - prim.prev)

  • uz osnovnu postavku svojevrsnog "vazdušnog tunela" u SolidWorks Flow Simulation softveru, dodati su i parametri koji se odnose na uticaj bliskog tla na strujanje vazduha oko vozila, kao i uticaj rotirajućih točkova sa reljefom tipičnim za ovu vrstu vozila ("jača šara")

Parametar prvi - Turbulencija

Odoo CMS - a big picture

Turbulencija je očit pokazatelj gubitka energije. Ona prati automobil stvarajući daleko manji pritisak na zadnjem kraju u odnosu na prednji kraj automobila. Ova nekonzistentnost pritiska čini da ukupne sile koje se pojavljuju usporavaju automobil u kretanju. Turbulencija je analizirana kroz dva parametra: Flow Field animaciju i Turbulent Energy Isosurfaces.

Odoo CMS - a big picture

Na prvi pogled jesu dobro vidljive razlike kod dva uzeta ekstrema za praćenje rezulata simulacija, ali nije naročito vidljiva razlika između 4 vozila "u sredini" koja nas i najviše zanimaju.

Odoo CMS - a big picture

Ali, razlike su sasvim jasne i kada se bliže fokusiramo na dva modela slične konstrukcije: Tesla sa otvorenim zadnjim delom za teret, i to sa podignutim bočnim ivicama u liniju krova, i Chevy modela. Tesla je samo ovog inovacijom uspeo da usmeri protok vazduha ravnomerno i smanji turbulencije dok se kod Chevy modela one (očekivano) javljaju u teretnom delu vozila.

Parametar drugi - Pritisak

Odoo CMS - a big picture

Ovde nema naročitih iznenađenja. Površina sa višim pritiskom veća je kod Tesla vozila u odnosu na Chevy ali uz očito veće gabarite u frontu. Zanimljiv detalj je i manji registrovan pritisak na vetrobranskom staklu kod Tesle, opet zbog pravolinijskog dizajna "haube" i vetrobrana za razliku od klasičnog dizajna gde postoji "prelom" između uglova haube i vetrobrana.

Parametar treći - Otpor vazduha

Odoo CMS - a big picture

Dalje SolidWorks Flow Simulation softver radi svoje kalkulacije.. Između ostalog računa i sile koje deluju negativno na performanse automobila. Tesla, u sve tri varijante zadnjeg dela vozila, očito je apsolutni pobednik. 

Odoo CMS - a big picture

Tesla Cybertruck u vožnji kroz SolidWorks Flow Simulation

Zaključak

izgleda da ipak znaju da dizajniraju automobil?

Tesla je "lenjirskom" geometrijom, uz znatno veće gabarite vozila, uspeo da postigne bolju aerodinamičnost u odnosu na klasične modele pikap vozila. Moglo bi se reći da su podignute bočne ivice teretnog dela vozila nepraktične, ali, čak i sa klasičnim "sandukom" pozadi, Tesla ponovo ima bolji rezultat u svojoj klasi..

A kad smo kod praktičnosti Tesla/DeLorean dizajna za teretna vozila.. Da sredite limariju na ovakvom automobilu treba vam samo komad lima koji možete iseći brusilicom, saviti čekićem, fiksirati pop-nitnama ili zavariti. Ko baš voli može posle i da ispolira. Dok će bilo kakva popravka limarije ipak ići malo teže sa "lepo" dizajniranim vozilima nežnih linija. Korisna prednost za terence, ali i za vozila koja ne izlaze iz grada, kolona i uskih parkinga, zar ne?

Odoo CMS - a big picture

Tesla Cybertruck u vožnji kroz SolidWorks Flow Simulation

Tražiš rešenje za CFD Simulacije?

Solfins isporučuje softver, obuku, tehničku podršku..

Dizajnirate vozila i prikolice?

možda će vas zanimati i ove teme:

Tesla revolucija u ožičavanju automobila

Još jedna inovacija primenjena na Tesla Cybertruck jeste i maksimalna optimizacija šeme kabliranja u automobilu. 

Umesto da po jedna linija kabla ide do svakog elementa (svetla, zvučnici, elektronske brave, podizači, itd), rekonfigurisanje jednog kabla do više potrošača sa centralnom kontrolom iz računara dobijeno je:

  • 77% smanjenje dužine kablova u automobilu
  • 50% smanjenje količine bakra samo u žicama
DriveWorksXpress - Automatizacija projektovanja u SolidWorks 3D CAD
Besplatno rešenje za automatizaciju procesa razvoja