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拓扑优化+3D打印 韩国推轻量化电动微型概念车

  • 时间:2017年07月08日
  • 来源:家居宝
  • 类别:家居资讯
摘要:  盖世汽车讯韩国设计公司KLIODesign推出了一款“OpenstructureMobilityConcept”微型电动概念车,可采用3D打印技术定制车身,也可借助车辆架构平台的共享来实现结构拓展,为个人用户、商业用户及社会公共交通部门

  盖世汽车讯韩国设计公司KLIODesign推出了一款“OpenstructureMobilityConcept”微型电动概念车,可采用3D打印技术定制车身,也可借助车辆架构平台的共享来实现结构拓展,为个人用户、商业用户及社会公共交通部门提供了开放式的车辆结构。

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  执行拓扑优化旨在找寻设计变量(designvariables),即:有限元素的密度(densityoffiniteelement),进而满足目标函数(质量下限,minimummass),需要设计团队考量设计域(designdomain)内的限制因素(安全系数,safetyfactor)。基于拓扑优化,该团队创建了优化后的(质量最小化)车身结构形态,可应对外力(行驶时车身所承受的载荷),并为该款概念车的初始形状设计提供指导意见。

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  该设计公司表示,应鼓励新消费模式、采用模块化功能设计、变更车辆的外观与功能,降低汽车废品对环境造成的影响。

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  同时,该设计团队还认真考虑了车辆的各种状态,如:静态、变速行驶、穿过减速带(speedbumps)、加速或制动甚至侧翻等极端情况,随后又计算出设计区域所受的外力数值。该公司随即采用拓扑优化技术,对上述各驾驶情况进行计算分析,然后合并归纳其计算结果。最后,该设计团队对车辆的外观进行了简化及分析,为该款概念车的初始设计形态制定了设定准则。

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  该款概念车帮助KLIODesign创建了试验模型,可根据乘客数量定制化设计,也可以根据其用途(个人使用、公用及商用)定制设计。该款概念车的动力总成被集成到车身底座,由一台构造简单的电动车系统构成,且各部件的尺寸已缩至最小,以便根据需要实现性能升级并提升其续航里程数。该车辆通过集成逆变器(integratedinverter)/变频器控制单元(convertercontrolunit)来实现对车辆的操控。

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  目前,KLIODesign采用3D打印技术制作了该车型的缩放模型及实体车型,后者由塑性粉末材料(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)制成。用于制作该款车型的3D打印设备性能优异,其打印速度及分辨率均处于最高水平,而材料损耗率几乎接近于零。该设备主要被用于铸件制造,可实现快速成形,这是传统计算机数控(CNC)制作方法所无法比拟和实现的。该设备适用于设计评估,预计未来将在设计界得到广泛应用。

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  KLIODesign一直致力于形态建成(morphogenesis)数学算法,该单词是希腊单词——形象(morphê)和起源(genesis)结合而成。该设计团队将从生活中获得的灵感应用到设计中,借助该数学算法生成各类结构样式(structuralpattern)。迭代运算(iterativeoperation)会持续进行,直至剩余成分的相对密度达到1。换言之,该方法旨在确定最优的原材料分配。

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  定制化的试验模型

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  如今,开放式结构理念已被应用到了环保型车辆中,该技术向前迈进了一大步。当前业内的设计重心普遍放在零排放,但KLIODesign却坚信,车辆设计的重心应放在环保方面,使车辆对环境的影响降至最低。

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  由于担心该款试验车型因材质问题而导致损坏,故而未对车身喷涂彩漆,该款概念车的原型车主要由车辆的上部车身(未进行试驾)及车身底座(已进行试驾)两大部分组成。

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  拓扑优化(Topologyoptimisation)

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