明尼苏达大学通过CREO设计太阳能汽车

明尼苏达大学通过CREO设计太阳能汽车

明尼苏达大学的太阳能汽车项目集中了全球科学和工程界的一批新星。在明尼苏达大学的科学和工程学院,这支由学生发起、由学生领导的团队最初成立于1991年,自那以后,该团队便不断推出具有未来风格的节能太阳能汽车。

该团队的最新创意成果是一辆外形圆润的四轮太阳能汽车,与Steve McQueen在电影中的座驾有几分类似,最近刚刚在澳洲内陆完成一段长达3000公里的跋涉之旅。

这支学生团队只花了10个月便设计和制造出这样一辆太阳能汽车,出色地完成了任务。在去年10月在阿德莱德举行的2013年普利斯通太阳能汽车挑战赛上,这辆汽车完成了比赛,让学生们收获了巨大的成就感。除了宝贵的动手工程体验外,学生们还从这件优秀作品中获得了满足感。采访期间,他们也讲述了有趣的幕后故事。

——使命——

在明尼阿波利斯-圣保罗,明尼苏达大学太阳能汽车项目要求学生们打造一辆清洁、燃油效率高、速度快还要安全的太阳能汽车。

参与这项挑战的学生们分成若干团队,共同见证了这个项目从开始到完成再到走上赛道的整个历程。各个团队分别负责空气动力学、太阳能电池组、电气、机械和商业。太阳能汽车项目使用企业和个人赞助的PTC Creo及其他软件工具。PTC还通过面向大学的PTC Academic Program为项目提供高级培训支持。

“我们使用了大量软件程序,包括PTC Creo这样在现实中得到广泛应用的产品”,主修航空工程且加入太阳能汽车项目航空航天团队的Michael Ellis说道,“利用这些程序,同学们能够轻松开展各自的工作,并获得使用设计应用程序和工具的经验。”

——创造力——
作为航空航天团队的一员,Ellis协助设计了铺满了太阳能电池组的太阳能汽车外壳,并帮助确保汽车具有最小的风阻。

 太阳能汽车外壳 Creo

“我们主要负责汽车的空气动力学设计工作,以及车门如何开关,而且我们会与机械团队和电气工程团队等其他团队合作,布置蓄电池箱和电机等零部件”,Ellis说道,“所有这些设计工作都是在PTC Creo中完成的。”

在打造关键的安全零部件,比如防滚架和碳纤维底盘时,项目参与者还必须富有创造性,确保这些零部件的强度足够大,足以保护驾驶员的安全。同时,在不牺牲安全性的前提下,这些零部件还必须足够轻,明尼苏达大学机械工程系高年级学生兼太阳能汽车项目负责人Bryan Dean说道。

“如果底盘强度不够,或者防滚架无法承受横滚力,那么驾驶员将处在危险中”,Dean说道。为确保安全性,Dean和他的团队测试了汽车,确保它在横滚时能够承受各个方向的冲击力。

——生产力——
机械工程专业大二学生兼太阳能汽车项目机械团队负责人Toni Carlstrom表示,实践证明了PTC Creo是一款很有价值的工具,尤其是用它来确保太阳能汽车的各个零部件恰当组合在一起时。

 PTC Creo

“我设计了将蓄电池固定到位的所有零件”,Carlstrom说道,“我在PTC Creo中对这些零件建模,而且只有一次机会做好,随后,我们使用3D打印,最终蓄电池和蓄电池箱完美组合在一起。”

——团队合作——
使用PTC Creo时,太阳能汽车项目的各个团队能够围绕设计计划轻松协作,并确保项目各方面事宜顺利向前推进。

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“我们之所以能这么快完成这个项目,原因就是我们在PTC Creo中创建了一个共享的汽车模型。我们可以轻松访问不同的修订内容,确保一切都处于最新状态,让一切都处在正轨上,同时让每个人都能不断检查其他人的工作,从而确认设计是否有意义”,Carlstrom解释道,“如果没有PTC Creo,我们花的时间要多得多,因为我们彼此之间无法轻松协调。”

但是,当同学们顺利完成全球太阳能汽车挑战赛,当电量完全来自太阳能的蓄电池驱动汽车跑出80 mph以上的速度时,团队合作意识才如此清晰地显现出来。

“我永远都不会忘记那一幕”,明尼苏达大学工程系高年级学生同时也是太阳能汽车项目前负责人Neil Dencklau说道,“越过终点线是一次难以置信的体验。”

——结果——
明尼苏达大学太阳能汽车项目带来了两方面的影响,在技术上,该项目的参与者挑战了太阳能汽车的极限,而对同学们来说,该项目在他们的生活中留下了美好的回忆,值得一辈子与朋友和潜在雇主分享的宝贵回忆。

 PTC Creo

在技术上,据Dencklau表示,同学们借助PTC Creo对几乎每个零部件进行了建模,取得了他们所希望的结果

“我主要负责悬架系统,以及沿悬架系统分布的所有零部件,比如轮毂、轮缘、立柱、A臂及转向系统的部分零部件”,他说道,“使用PTC Creo时,我们能迅速高效地创建概念设计,并且非常快地迭代这些设计。”

同学们要想制造出能在现实生活中使用的汽车,太阳能汽车项目还有很长一段路要走。

“我相信,太阳能汽车项目会帮助我谋得一份职业”,Ellis说道,“每个学期学校里都举行招聘会,为学生与潜在雇主提供沟通交流的机会。在这些场合,我都会重点说说太阳能汽车,那些雇主们对此都非常感兴趣。”

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