來自HyperXite的同學(xué)們都懷揣著同一個夢想：加速推進(jìn)未來交通發(fā)展

2015年以來，這支來自加州大學(xué)歐文分校（UCI）的學(xué)生團(tuán)隊(duì)就一直致力于研發(fā)可運(yùn)行在接近全真空管道中的高速艙體，即“超級高鐵車廂”。為了能在SpaceX超級高鐵車廂設(shè)計大賽中脫穎而出，HyperXite的同學(xué)們必須逐步優(yōu)化對速度的高需求。而每年，都有參賽者刷新提速記錄，這也促使SpaceX在今年將“速度”作為考核的唯一標(biāo)準(zhǔn)。2019年設(shè)定要突破的速度標(biāo)準(zhǔn)為每小時290英里（最終目標(biāo)是達(dá)到每小時700英里）。

超級高鐵艙設(shè)計大賽中需要對速度進(jìn)行設(shè)計

不過，參加這項(xiàng)大賽又不僅僅要考慮最終艙體的運(yùn)行速度，整個研發(fā)進(jìn)度也至關(guān)重要。HyperXite會在每年秋天開始研發(fā)新型艙體，在9個月的時間內(nèi)，在符合安全標(biāo)準(zhǔn)的前提下，團(tuán)隊(duì)還必須滿足一系列的時限要求，并且在決賽中完成最終構(gòu)造進(jìn)而贏得一席之地。

近4年以來，UCI的這支工程設(shè)計團(tuán)隊(duì)不斷取得進(jìn)步，并且成功加速了艙體運(yùn)行速度以及設(shè)計進(jìn)度。隊(duì)長兼首席工程師Jason Lee認(rèn)為能夠取得的這些進(jìn)展主要?dú)w功于ANSYS Discovery Live仿真軟件。

學(xué)生正使用ANSYS Discovery Live軟件開展第四代超級高鐵設(shè)計

Lee表示：“我們承擔(dān)著很大的壓力，努力想要超越全球其他設(shè)計團(tuán)隊(duì)，并且在不到一年的時間就推出全新的艙體設(shè)計。在2019年大賽期間，我們從概念階段就開始使用Discovery，它完全改變了我們的協(xié)作和創(chuàng)新能力。”

仿真技術(shù)完善協(xié)作，減少反復(fù)設(shè)計工序

HyperXite在2015年就開始著手設(shè)計艙體，當(dāng)時只有少數(shù)團(tuán)隊(duì)成員擁有仿真建模、網(wǎng)格剖分和結(jié)果驗(yàn)證的經(jīng)驗(yàn)。以前，設(shè)計工程師會把他們的CAD文件交給仿真專家，待仿真專家運(yùn)行仿真后，再把結(jié)果反饋給設(shè)計人員做進(jìn)一步的優(yōu)化，或者從頭開始再做設(shè)計，這樣的流程循序反復(fù)。Lee提到這種反復(fù)的流程會持續(xù)四到五個月時間，而這往往導(dǎo)致本來有的創(chuàng)新過失。

使用ANSYS Discovery Live即時創(chuàng)建計算流體動力學(xué)（CFD）仿真

Lee還說：“我們的設(shè)計人員并沒有接受過結(jié)構(gòu)工程師的培訓(xùn)，因此兩個團(tuán)隊(duì)之間很難做到有效溝通。而Discovery能讓我們的設(shè)計人員直接獲得“仿真技能”，它為我們的設(shè)計和仿真團(tuán)隊(duì)搭建起了順暢協(xié)作的平臺。”

在Discovery的幫助下，只需較少的培訓(xùn)HyperXite的設(shè)計人員就能立即上手，并且運(yùn)行許多設(shè)計迭代，整個過程通過實(shí)時反饋快速做出決策和修改。由于在設(shè)計早期階段就能發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計團(tuán)隊(duì)能夠在把設(shè)計交給后續(xù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行深入的結(jié)構(gòu)分析之前就消除或修訂不好的設(shè)計。

Lee指出：“我們的團(tuán)隊(duì)借助Discovery有效地解決了設(shè)計人員與仿真專家之間溝通不暢的問題，因此他們能開展協(xié)作共同調(diào)整方案，從而改進(jìn)最終成果。我們也大幅縮短了研發(fā)時間，過去需要耗時5個月而現(xiàn)在1個月就能完成。”

“超級高鐵車廂”成功減重80%后再次“迎戰(zhàn)”