本田技術研究院合作Autodesk 打造重量輕一半的發動機曲軸

本田技術研究院合作Autodesk 打造重量輕一半的發動機曲軸

據外媒報道,與其他汽車製造商一樣,本田(Honda)也一直致力於減輕汽車零部件的重量,從車身框架到發動機,再到螺栓等。為了實現簡約設計,車輛每個零部件的結構和材料都需要得到仔細審查,而本田最近關注的輕量化部件是曲軸。

本田技術研究院(Honda R&D)高級技術實驗室機械與流體機械設計師Hirosumi Todaka表示,曲軸需要滿足多項功能標準,例如,其形狀必須能夠承受燃燒壓力,同時必須保持轉動平衡,此類因素決定了曲軸當今的形狀。在發動機發展的漫長曆史中,曲軸的設計已定型。儘管如此,本田技術研究院決定設計一個比現有模型輕30%的曲軸。

在尋求拓補優化等設計技術時,本田技術研究院發現創成式設計(generative design,生成設計並迭代設計)可以極大地改變傳統的設計規範。創成式設計已經幫助汽車行業重新設計了多種零部件,如安全帶托架、發動機控制單元、摩托車車架等,每次都能顯著降低零部件的重量。

本田技術研究院與Autodesk合作了該項目,以研發一種靈活的方法。Autodesk採用Netfabb和Fusion 360製備了首批滿足本田要求的曲軸模型。該原型的數據使本田重新考慮其佈局和強度標準,為該部件創造了一組新型邊界條件。該團隊繼續研究,並設計了第二批模型。

傳統的拓補優化技術提供了一種解決方案,需要花費大量時間進行手工修正。Todaka表示,Fusion 360的創成式設計提供了一種從未考慮過的配置。新款曲軸設計超出來預期目標,減輕了50%的重量,不過有人仍懷疑,是否該部件的剛度和強度能夠達到一般曲軸的剛度和強度。

團隊成員將該原型安裝到一個發動機上,以進行性能測試,並與Autodesk團隊共享結果數據,Autodesk團隊正採用本田的數據來改進其創成式設計流程。


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