捕食者自行车优化骑行体验与模拟

当14岁的阿兰姆·戈加尼安(Aram Goganian)还是一名狂热的自行车赛车手时，他对一家公司感到不耐烦，因为他觉得生产一款新的计时赛自行车花的时间太长了。

“我告诉他们这没那么复杂，”高甘尼安回忆道。“他们应该抓紧时间做这件事。公司老板说，‘如果这么简单，你就应该去做。’”他就照做了。

22年后，他仍然在自己的公司Predator Cycling设计独特的自行车和配件，只是现在他使用的是Ansys的发现，Ansys机械从他最新的碳纤维自行车RF20到3d打印水瓶笼，即使在最疯狂的山地自行车骑行中也能安全地将水瓶固定在适当的位置。他使用新的联想ThinkStation P620配备了Nvidia RTX a6000 gpu以及基于新型Ampere架构的64核Threadripper Pro处理器，以创纪录的时间运行模拟。Goganian在2020年初开始使用Ansys仿真解决方案作为Ansys Startup计划的成员，当时他在RF20的设计上遇到了一些麻烦。

他说:“我们开始使用Ansys仿真，这是一个巨大的改变，因为我们可以在制作原型之前模拟很多东西。“通过能够在设计过程中更早地进行模拟，我们节省了至少七到八个月的额外研发时间。”

RF20摩托车仿真获胜

据Goganian描述，他制作出第一辆“看起来很粗糙”的原型车时只有15岁。其他赛车手看到后也想买一辆。突然间，他开始做生意了。从一开始，他的想法就是制造最快的自行车，赢得自行车比赛。

“赢得自行车比赛并不总是意味着你拥有最轻的自行车，”他解释说。“这更像是在总重量、重量分布、空气动力学、车架刚度、冲击容忍度、自行车适合度、生物力学、最短链停留和其他因素之间的平衡。”

对于RF20公路自行车，捕食者自行车团队设计并建造了一个全新的产品，从框架到最小的细节组件，包括一个专门建造的底部支架系统-一个空心圆柱体在框架底部，自行车的曲柄适合，以及轴和轴承。他们还花了很多时间设计后轮凹槽——自行车后面的两个小凹槽，就是后轮所在的位置。虽然辍学看起来很简单，但Goganian对它进行了三次重新设计——最后一次是使用Discovery——以确保它能持续很长时间。Goganian对他的产品是一个完美主义者。

他还使用Ansys Composite PrepPost为RF20设计新的车把。正如你所料，他在这方面也有新的突破，将预浸碳纤维(一种预先浸渍树脂系统的增强织物)和高温3D打印材料融合在一起，形成一个部件。

模拟天才水瓶笼

Goganian的目标是拥有一个完整的自行车相关产品系列，他们可以在内部3d打印并直接销售给消费者，他们使用了Discovery的产品拓扑优化功能设计一个革命性的新瓶笼。一个安装在自行车车架上的装水瓶的装置似乎不需要太多的工程创新，但如果你在捕食者自行车公司工作，它就需要。Goganian希望它成为市场上最高效、最耐用、最易于使用的瓶笼。

“瓶子总是从笼子里弹出来，尤其是当你在崎岖的地形上骑山地自行车时，”Goganian说。“这既危险又不方便，还会拖慢你的速度。”

进入角是一个重要的参数。瓶子是如何进入笼子的?什么角度?

他解释说:“传统上，你不能从侧面进去。“你必须直接从高层进来。我们设计了一个看起来像鲨鱼张开嘴的嘴。我们的想法是，你可以从几乎45度的角度进来，把瓶子插进去。你可以从顶部进入，几乎是直接向下进入。这让事情变得简单。笼的材料特性使其具有超强的柔韧性。你可以弯曲和扭曲它，它就会抓住瓶子。”

Goganian大约在三年前就有了Genius水瓶笼的想法，但直到他掌握了Discovery的拓扑优化功能之后，他才能够做出来。Discovery的拓扑优化功能从标准设计开始，分析在不降低性能的情况下可以移除哪些材料。

“我绝对喜欢拓扑优化，”他说。“这是我最喜欢的事情。我们有一个关于奶瓶笼的想法，这将是3D打印的完美之处，但直到我们发现发现，我们才知道如何做到这一点。”

瓶笼由紫外线活化树脂制成，然后用薄陶瓷涂层进行后固化。Goganian很喜欢Discovery允许他为模拟输入自己的定制材料。通过添加陶瓷涂层，他牺牲了一些重量(Genius瓶笼重20克，而市场上最轻的笼子重约16克)来换取耐用性。陶瓷涂层保护笼子免受紫外线的伤害，并帮助它保持原来的颜色。

“笼子让我抓狂的一件事是，它们会随着时间的推移而改变颜色，因为瓶子笼子进进出出，它会与笼子摩擦。我们的陶瓷涂层实际上有一种润滑特性帮助笼子进出。它使笼子更耐用。此外，在骑自行车时，你要处理大量的汗水、盐、能量饮料和糖，它们会吞噬和破坏一切。陶瓷可以防止这种破坏。”

一个全访问启动程序

除了诱人的价格点Ansys启动程序Goganian很喜欢它，因为它可以让他立即访问完整的Ansys产品，他将这种方法描述为“这里是一切”。你想用什么就用什么，然后找出答案。如果你需要的话，我们会帮助你的。”拥有一个完整的软件包意味着他不必担心他会在设计项目进行到一半的时候发现他无法访问一些会阻止他完成它的软件。

他也喜欢成为更大的工程社区的一员。

Goganian说:“我正在使用与航空公司制造火箭相同的模拟软件来制造自行车。”“这太酷了。”

Ansys在4月份的NVIDIA GPU技术大会上展示了“以思维速度完成工程:基于GPU的实时物理仿真”。点播观看。