You are here

Японцы создали идеальную аэродинамическую модель автомобиля

Исследования аэродинамических особенностей кузовов автомобилей и сил, которыми воздействуют на него потоки воздуха, играет огромную роль в увеличении топливной эффективности и безопасности движения. До последнего времени аэродинамические испытания автомобилей производились только в аэродинамических трубах, специализированных установках, способных создать воздушный поток любой скорости и позволяющих инженерам произвести соответствующие измерения. Но возможности современных суперкомпьютеров уже позволяют реализовать кардинально другой подход в области аэродинамики автомобилей, при этом, точность результатов, получаемых от расчета соответствующих математических моделей, может превышать на порядки точность результатов, получаемых в аэродинамической трубе.

Несмотря на такое увеличение масштаба математической модели мощностей суперкомпьютера К, который в свое время был лидером рейтинга Top-500, достаточно для того, чтобы рассчитать эту модель в среднем в сто раз быстрее, чем с подобной задачей справляются суперкомпьютеры среднего класса, рассчитывающие модели с меньшей разрешающей способностью. Кроме этого, высокая точность вычислений обеспечивает снижение погрешности вычислений с 5 до 2 процентов, что намного превосходит погрешность измерений, производимых в аэродинамической трубе.

"До последнего времени математическое моделирование рассматривалось лишь в качестве альтернативы реальным испытаниям в аэродинамической трубе. На основе достаточно примитивных моделей рассчитывались формы кузовов автомобилей, которые после этого все равно проходили через аэродинамическую трубу" - пишут исследователи в официальном заявлении, - "Но наша модель, совмещенная с мощностями суперкомпьютера K, позволяет досконально изучить аэродинамические особенности разработанного кузова автомобиля на самой первой стадии разработки, на стадии наличия чертежей, изготовленных при помощи CAD-программы".

"Испытания в аэродинамической трубе позволяют измерить аэродинамические характеристики кузова лишь при постоянном значении скорости ветра и в статичном положении испытуемого автомобиля. Однако, реальные автомобили подвергаются воздействиям боковых порывов ветра, сталкиваются с неравномерностью езды, определяемой стилем вождения человека, с дефектами дороги и с многими другими факторами" - пишут исследователи, - "И наша математическая модель может учитывать все вышеперечисленные и множество других факторов. Другими словами, на суперкомпьютере мы можем провести такие испытания, которые невозможно провести ни на полигоне, ни в аэродинамической трубе".

Разработка новой аэродинамической математической модели была проведена японскими исследователями по заказу консорциума, насчитывающего в своем составе 13 японских автомобилестроительных компаний, множество компаний, работающих в смежных областях, и четырех научно-исследовательских учреждений. После того, как работы по созданию модели будут завершены, она будет передана в распоряжение предприятий автомобильной промышленности, а разработчики примутся за адаптацию и модернизацию модели с целью возможности ее применения и в других областях.

"Дальнейшее совершенствование математической модели может коснуться испытаний на ударопрочность, двигателя, подвески и многих других аспектов автомобилестроения. Мы собираемся в будущем объединить все эти аспекты в рамках одной единственной системы моделирования, которая позволит проводить столь комплексные испытания, о которых мы даже и мечтать не могли раньше".