11 - 2010

На шаг впереди: жажда скорости

Компания Adams Golf использовала технологию Advanced Simulation от Siemens PLM Software для разработки клюшки для игры в гольф нового поколения, позволяющей достигать максимальной дальности подачи благодаря лучшим аэродинамическим характеристикам.

Для относительно небольшой компании Adams Golf, техасского гольф­клуба и производителя гольф­снаряжения, выпуск драйвера SpeedLine FAST 10 стал настоящим прорывом. Эта клюшка по­прежнему имеет широкую головку, но при этом низкое аэродинамическое сопротивление. Кроме того, данная клюшка стала первым изделием, в процессе разработки которого было задействовано программное средство NX Flow от Siemens PLM Software для CFD­анализа, а также проведены испытания в аэродинамической трубе. «Мы всего лишь маленькая рыбка в большом пруду, поэтому нам постоянно приходится соревноваться с другими компаниями за место на рынке. NX Flow действительно обеспечил нам конкурентное преимущество», — отмечает Джефф Альбертсен, инженер­разработчик фирмы Adams Golf.

Разработка SpeedLine FAST 10 началась после того, как в компании Adams Golf заметили определенную тенденцию у игроков в гольф. «Мы обратили внимание, что в последние годы дальность подачи стала уменьшаться, — отмечает Альбертсен. — Я думаю, толчком послужила дальность подачи на Турнире PGA Tour. В нем участвуют лучшие игроки мира, поэтому намеченные ими тенденции, скорее всего, распространятся на всю индустрию в целом. Мы решили провести испытания, чтобы понять, почему это происходит. Почему дальность полета мяча уменьшается?»

Посредством всесторонних игровых испытаний и испытаний в аэродинамической трубе компания Adams Golf установила, что головки 460сс с увеличенным MOI (моментом инерции) подвержены воздействию аэродинамических сил, достаточному для уменьшения скорости движения головки клюшки. Так выяснилось, что производители, стремясь соответствовать всем требованиям и стандартам уполномоченных организаций, а именно Старинного королевского гольф­клуба Святого Эндрю (R&A) и Ассоциации гольфа Соединеннных Штатов (USGA), пришли к такой форме головок клюшек, которая не обеспечивала максимальную дальность удара из­за плохих аэродинамических свойств.

По результатам данных исследований фирма Adams Golf поставила перед собой задачу создания «крупногабаритной» головки 460сс с низким сопротивлением, для того чтобы повысить скорость движения головки клюшки, а следовательно, увеличить дистанцию полета мяча. «Эти выводы заставили нас заняться разработкой широких головок клюшек с низким аэродинамическим сопротивлением, — подтверждает Альбертсен. — Мы хотели предложить игрокам клюшки, которые будут отправлять мяч на максимально возможное расстояние».

Для усовершенствования конструкции исходной клюшки Speedline и создания новой модели драйвера Speedline FAST 10 компания Adams Golf решила прибегнуть к программному средству NX Flow. В течение последних семи лет компания уже использовала NX CAD и средства построения фотореалистичных изображений моделей в процессе разработки своих изделий, а два года назад было решено включить в этот процесс NX Flow для проведения CFD­анализа каждой итерации конструкции по ходу ее разработки.

«Speedline FAST 10 стали первыми драйверами, в конструкцию которых мы вносили изменения, основываясь на данных, полученных при использовании программы NX Flow, — отмечает Альбертсен. — Мы смогли внести мельчайшие изменения во фронтальную область и переходные области головки и тела клюшки, чтобы приспособить их к воздушному потоку и еще больше снизить сопротивление. Используя программу NX Flow, мы смогли осуществить моделирование в нескольких конструктивных итерациях и наконец нашли финальное решение, обеспечивающее максимальное сопротивление».

Доказательство

Как только конструкторы Adams Golf получили удовлетворяющую их 3D­модель, на ее основе был создан прототип, который затем прошел реальные игровые испытания и испытания в аэродинамической трубе для проверки и утверждения окончательной модели.

«Всякий раз, изготовив прототип, мы подвергаем его испытанию в аэродинамической трубе и игровым испытаниям. Это нужно для подтверждения результатов моделирования, — комментирует Альбертсен. — В настоящее время, с тех пор как мы стали использовать NX Flow, нам не приходится ничего менять в модели: данные физических тестов полностью соответствуют данным численного моделирования».

Ключевым преимуществом использования NX, полученным компанией Adams Golf, стало то, что все участники процесса разработки действуют в единой интегрированной среде. Так, инженеры Adams Golf могут использовать для анализа и моделирования те же модели, которые промышленные разработчики применяют для автоматизированного проектирования и визуализации. «Мы можем открыть нашу 3D­модель и простым переключением в соответствующий подмодуль NX получим расчет нагрузок и деформаций. Другой функцией мы можем осуществить анализ отклонений. Еще одно нажатие на клавишу — и мы проводим моделирование газодинамики. Нам очень выгодна такая возможность интегрирования нескольких различных инструментов анализа в нашу программную среду 3D­моделирования», — поясняет Альбертсен.

 

Комментарий Яна Ларсона, директора по маркетингу в регионе EMEA компании Siemens PLM Software: «На примере компании Adams Golf мы видим типичное удачное использование NX. Положительный эффект, получаемый компанией от использования NX и его интегрированных приложений, состоит в том, что это позволяет очень быстро провести анализ, получить результаты, а затем вернуться на стадию конструкторской разработки и, если нужно, как в случае с головками клюшек, внести изменения на основе полученных результатов анализа. Когда, например, разработчики видят воздушный поток вокруг головки клюшки, они сразу понимают, будет данная модель функционировать так, как нужно, или нет, и если нет, они могут вернуться назад и создать альтернативные модели, быстро оценить результаты и повторно внести изменения в конструкцию на основе результатов анализа».

Роль NX

Используя 3D­моделирование и инструменты численного анализа, Adams Golf сумела значительно сократить цикл разработки изделия, а на высококонкурентном рынке экипировки для гольфа это гарантирует более быстрый и частый выпуск новинок. «Типичный производственный процесс — от изначального замысла до появления физического прототипа — занимает у нас от 30 до 60 дней, — отмечает Альбертсен. — Теперь, используя NХ, мы можем проектировать, тестировать, проверять конечную модель и производить реальный готовый прототип менее чем за 20 дней. Таким образом, благодаря NX мы сокращаем время производственного цикла, производственные расходы и период тестирования».

Появление в 2009 году клюшки Speedline FAST 10 с широкой головкой и низким аэродинамическим сопротивлением, обеспечивающей увеличение скорости движения головки клюшки и большую дальность подачи, было встречено с восторгом. С тех пор эта клюшка не только принесла несколько побед в гольф­турнирах, но и получила множество наград, в том числе первую позицию в топ­листе 2010 журнала «Гольф Дайджест». Компания Adams Golf cтала первой компанией — производителем экипировки для гольфа, которая получила премию Progressive Manufacturing (PM100) за использование CFD­анализа в процессе разработки изделий.

Программные продукты NX отныне являются неотъемлемой составляющей успеха и инноваций для Adams Golf, и, как подытожил Тим Рид, R&D вице­президент компании, «роль NX в конечном счете состоит в ускорении вывода продукта на рынок, что дает нам возможность невероятно гибко реагировать и приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям индустрии гольфа».

Источник: http://develop3d.com

САПР и графика 11`2010