Cung cấp sức mạnh cho đội ngũ thiết kế thuyền năng lượng mặt trời đẳng cấp thế giới với các SolidWorks
Với lịch sử hàng hải lâu đời của Thổ Nhĩ Kỳ, chỉ có điều tự nhiên là Istanbul Technical University (ITU) sẽ sản xuất một trong những đội thuyền năng lượng mặt trời sinh viên thành công nhất thế giới. Nhóm ITU đã lọt vào top ba vòng chung kết hàng năm mà họ đã thi đấu tại ASME (Hiệp hội kỹ sư cơ khí Mỹ), giải vô địch thế giới về chèo thuyền năng lượng mặt trời/ điện liên trường. Các thiết kế sáng tạo của nhóm ITU đã giành được sự công nhận đặc biệt, bao gồm Hottest Looking Boat, Most Commercially Viable Hull, và giải thưởng Design Achievement cũng như nhiều giải thưởng Outstanding System Design xuất sắc. Khi Munir Cansin Ozden, một sinh viên tốt nghiệp ITU hiện đang làm việc trong một dự án cánh quạt cho Hải quân Thổ Nhĩ Kỳ, thành lập Đội thuyền năng lượng mặt trời ITU, nghiên cứu các mô hình thuyền cho nghiên cứu kiến trúc hải quân đại học. Ozden đã dẫn dắt nhóm ITU xuất hiện sản phẩm SOLAR SPLASH đầu tiên và hiện là cố vấn sau đại học. Ozden tin rằng cuộc thi sẽ cung cấp kinh nghiệm quý giá cho các thành viên trong nhóm từ kiến trúc hải quân ITU, kỹ thuật cơ khí, thiết kế công nghiệp và các chương trình kỹ thuật điện. Nhóm sẽ cần các công cụ mô phỏng và thiết kế 3D để tinh chỉnh các ý tưởng thiết kế, loại bỏ việc tạo mẫu tốn kém và tạo điều kiện cho việc liên lạc. Nhóm ITU được chuẩn hóa trên nền tảng CAD 3D của SolidWorks Education Edition.
Trước khi thành lập nhóm, SolidWorks không nổi tiếng lắm ở trường đại học. Ngày nay, nó đã trở thành một phần quan trọng trong nỗ lực làm việc đến nỗi câu hỏi đầu tiên hỏi ai đó muốn tham gia nhóm là: Bạn biết SolidWorks như thế nào? Sinh viên thấy khả năng thiết kế và kết xuất của nhóm và muốn học SolidWorks, vì vậy đã sản xuất một số video giáo dục để giúp họ làm quen với chương trình. Hướng dẫn bổ sung và video có sẵn trực tuyến. Bởi vì SolidWorks dễ học và sử dụng, nó đã giúp tăng tốc sự đóng góp của các thành viên mới trong nhóm. Chỉ đơn giản là không có tài trợ để xây dựng và thử nghiệm nhiều nguyên mẫu. SolidWorks Simulation giúp khám phá các ý tưởng thiết kế sáng tạo hiệu quả hơn và giá cả phải chăng.
Tích hợp đa ngành
Đội ITU Solar Boat Team là một nỗ lực đa ngành, đòi hỏi sự đóng góp của kiến trúc sư hải quân, kỹ sư cơ khí, nhà thiết kế công nghiệp và kỹ sư điện. Phần mềm SolidWorks đóng vai trò quan trọng bằng cách cung cấp cho các thành viên trong nhóm một môi trường trực quan hóa thiết kế chung. SolidWorks giúp thành viên trong nhóm hình dung đầy đủ thiết kế. Trọng lượng là một vấn đề thiết kế quan trọng. Trong khi một kỹ sư cơ khí quan tâm đến ứng suất cấu trúc và vị trí hệ thống truyền lực, một kiến trúc sư hải quân tập trung vào thủy động lực học cân bằng trọng lượng cho sự ổn định và khả năng cơ động, điều này ảnh hưởng đến cách các kỹ sư điện định vị pin mặt trời, pin, mạch điện và động cơ. Tất cả nhóm cùng làm việc với nhau và SolidWorks tạo điều kiện cho quá trình này. Trong một số trường hợp, SolidWorks giúp nhóm hiểu làm thế nào có thể để pin trượt từ bên này sang bên kia với chuyển động của thuyền để cải thiện hiệu suất.
Mô phỏng chất lỏng và cấu trúc
Sử dụng phân tích cấu trúc và dòng chảy chất lỏng của SolidWorks, Nhóm ITU Solar Boat Team có thể tinh chỉnh nhanh chóng và hiệu quả các ý tưởng thiết kế, cho phép nhóm khám phá các ý tưởng thân tàu mới và giới thiệu các sáng kiến thiết kế. Ví dụ, thiết kế thân tàu trên thuyền đặt một khoang không khí dưới thuyền, trong đó các động cơ bơm bọt khí để tạo ra một lớp đệm không khí, dẫn đến lực kéo ít hơn và thuyền nhanh hơn. Nhóm có thể đủ khả năng để xây dựng các nguyên mẫu, vì vậy sẽ phát triển nhiều ý tưởng thiết kế. Sau đó sử dụng các công cụ mô phỏng để chọn ý tưởng tốt nhất và tinh chỉnh. Về thiết kế khoang không khí, nhóm sẽ chạy mô phỏng, xác định chính xác vấn đề, thay đổi hình dạng bề mặt, sau đó chạy lại mô phỏng. Với quy trình lặp này, và đã có thể cải thiện thiết kế mà không phải chịu chi phí xây dựng và thử nghiệm các nguyên mẫu.
Cắt giảm chi phí và rút ngắn chu kỳ thiết kế
Với các công cụ thiết kế và phân tích SolidWorks, Nhóm ITU đã có thể cô đọng những gì thông thường sẽ là một chu kỳ nghiên cứu và phát triển kéo dài 20 tháng để tạo ra thiết kế thân khoang không khí chỉ còn một tháng. Mô phỏng cho phép nhóm tránh sản xuất mô hình rộng rãi và thử nghiệm xe tăng kéo, và cắt giảm 66% chi phí phát triển thuyền. Ozden gán phần lớn các khoản tiết kiệm này cho khả năng mô phỏng hiệu suất và thực hiện sửa đổi thiết kế một cách nhanh chóng và dễ dàng. Các công cụ bề mặt trong SolidWorks là một lợi thế lớn. Rất dễ dàng để tạo các bề mặt trong SolidWorks, mô phỏng hiệu suất, xác định các vấn đề (ví dụ: áp suất tăng), và sửa đổi bề mặt. Có các chương trình bề mặt khác nhưng không có chương trình nào cho phép mô phỏng và sửa đổi trong một môi trường thiết kế duy nhất.
