Fallbrook Technologies Inc. (Fallbrook) este o companie de dezvoltare a tehnologiei cu sediul în Cedar Park, Texas. Tehnologia de bază a companiei este transmisia NuVinci® bazată pe tracțiune, o tehnologie brevetată – „Continuously Variable Planetary”(CVP), care permite îmbunătățirea performanței și eficienței mașinilor ce utilizează motoare, fie cu combustie internă, electrice sau vehicule ce dispun de o cutie de viteze - inclusiv vehicule mici, de mobilitate urbană, autoturisme și camioane, echipamente industriale etc. Modelul unic de dezvoltare Fallbrook, implică o abordare colectivă prin invitarea comunității să utilizeze tehnologia NuVinci, ceea ce ajută la accelerarea dezvoltării noilor produse. Folosind această metodă, au reusit să îmbunătățească managementul consumului de energie a vehiculelor, obținând un randament mai mare cu un control fiabil.
Produsul comercial inițial Fallbrook, o transmisie variabilă continuu (CVT) pentru biciclete, include acum un portofoliu bazat pe nevoile cicliștilor format din cinci opțiuni: Oraș, Montan, Sportiv, Transport marfă și Comercial, toate disponibile în versiune manuală cât și automată. Produsele pentru ciclism sunt dezvoltate și gestionate de divizia Enviolo a Fallbrook cu sediul în Amsterdam, Țările de Jos.
Îmbunătățirea continuă a eficienței energetice, reprezintă preocuparea principală a inginerilor de la Fallbrook. Compania utilizează simularea pentru a facilita înțelegerea fenomenelor fizice critice pentru sistemul pe care îl dezvoltă, reușind astfel optimizarea proiectării pentru a găsi echilibrul corect al transmisiei, obținând economie de energie și prețuri competitive.
Îmbunătăţirea fluxului de ulei în produsele NuVinci®
Metodele sensibile din punct de vedere al costurilor, simple, robuste și eficiente pentru asigurarea lubrifierii corecte a componentelor interne sunt întotdeauna o provocare. La fel și anticiparea eficacității, încă din faza de proiectare, a unui scenariu prin existența unui software eficient de simulare.
Brad Pohl, inginer șef la divizia de licențiere și comercializare tehnologică de la Fallbrook a lucrat la îmbunătățirea fluxului de ulei în interiorul produselor NuVinci, deoarece acesta afectează eficiența transmisiei, durabilitatea, puterea, capacitatea și costul. Posibilitatea de a vedea fizic în interiorul unui sistem complex de transmisie pentru a evalua eficiența, este practic imposibil, ceea ce a dus Fallbrook să evalueze posibilitatea de a utiliza simularea numerică pentru a prezice distribuția uleiului de tracțiune în sistem, folosind metoda SPH – „Smoothed-Particle Hydrodynamics”.
- CAD model imported to SimLab
Simulări CFD avansate în cloud
Altair nanoFluidX™ este un software de soluționare numerică avansată CFD (Computational Fluid Dynamics), optimizat pentru a rula în cloud, oferă rezultate de simulare rapide pentru cele mai complexe cazuri. Fallbrook a folosit această soluție pentru a simula fluxul de lubrifiere a componentelor interne NuVinci®. nanoFluidX anticipează fluxul lubrifiantului în geometrii complexe cu componente ce se afla în dinamică, cum ar fi sistemele de propulsie conectate la angrenaje rotative și arbori, folosind metoda de simulare SPH. Este special conceput pentru a rula pe placa video (GPU), care oferă avantaje considerabile de performanță față de calculul tradițional bazat pe CPU pentru anumite aplicații.
Altair a lucrat cu Amazon Web Services (AWS), o platformă securizată de servicii cloud, pentru a oferi o soluție integrată pentru Fallbrook, inclusiv hardware GPU avansat, calcul de înaltă performanță (HPC) și software-ul nanoFluidX prin Altair PBS Professional™ - un serviciu de top pentru gestionarea sarcinilor de lucru. Modelul pentru simulare a fost generat cu software-ul de modelare cu elemente finite, Altair Simlab™. A inclus discretizarea sistemului, atribuirea materialelor și a proprietăților, definirea dinamică pentru toate componentele interne și generarea de particule - reprezentarea uleiului (metoda SPH).
- CVP design used for study
„Cloud computing este singura soluție viabilă ce se încadrează în posibilele noastre constrângeri bugetare. În timpul proiectării a fost foarte ușor și convenabil să ne conecăm la PBS Professional și să verificăm soluția de la distanță. Un beneficiu suplimentar a fost că, soluționând pe cloud a fost semnificativ mai ușor pentru inginerii de suport Altair să intervină și să ajute pentru a menține proiectul în direcția corectă.", declară Brad Pohl, Inginer Șef, Inginerie avansată, Fallbrook Technologies Inc.
- CVP power path
Un model la această scară este costisitor din punct de vedere computațional, indiferent de metodele numerice utilizate pentru a soluționa acest tip de analize. Soluția cloud computing HPC de la Altair a ajutat la atenuarea acestei probleme, fără a fi nevoie ca utilizatorul să aibă în vedere capacitatea sistemului hardware. Pentru o organizație mică precum Fallbrook, aceasta a fost o soluție extrem de viabilă care le-a permis să folosească un sistem cu 8 GPU-uri Nvidia Tesla V100.
Privind în perspectivă
Metoda SPH oferă beneficii față de metodele tradiționale, în special în domeniul preprocesării, ceea ce face mai probabil ca o persoană fără experiență, folosind această metodă plus un set de instrumente ca SimLab și nanoFluidX, să reușească să ducă la bun sfârșit o analiză complexă CFD. Lubrifierea prin stropire a componentelor a fost simulată la o viteză a particulelor rezonabilă (30m/s) care a implicat numeroase mișcări impuse (12) și un număr mare de particule (>20 de milioane). Eficiența lubrifierii cu ulei a componentelor NuVinci continuă să fie o necesitate, iar pe măsură ce produsul se dezvoltă, echipa de ingineri anticipează necesitătea de a optimiza proiectul, iar simularea joacă un rol important.
Mai multe studii de caz pot fi studiate la https://www.altair.com/resources/customer-stories
Profitați de oferta cu 50% discount, până la 31.12.2021 https://hubs.ly/H0-WVCh0
