通过模拟优化骑行体验

当14岁的阿兰姆·戈加尼安(Aram Goganian)还是一名狂热的自行车赛车手时，他对一家公司失去了耐心，因为他觉得这家公司生产一款新的计时赛自行车花了太长时间。

“我告诉他们这并没有那么复杂，”高甘尼安回忆道。“他们应该抓紧时间去做。公司老板说，‘如果这么简单，你就应该做。’”他就照做了。

22年后，他仍在自己的“捕食者骑行”公司设计独特的自行车和配件，只是现在他开始使用了Ansys的发现，Ansys机械从他最新的碳纤维自行车RF20，到3d打印的水瓶笼，即使是最狂野的山地车骑行，水瓶笼也能安全地固定在适当的位置。他使用新的联想ThinkStation P620配备有Nvidia RTX a6000 gpu64核Threadripper Pro处理器建立在新的安培架构上，以创纪录的时间运行模拟。Goganian从2020年初开始作为Ansys启动项目的成员使用Ansys仿真解决方案，当时他在RF20的设计上遇到了一些麻烦。

他说:“我们开始使用Ansys模拟，这是一个巨大的游戏规则改变者，因为我们实际上可以在原型制作之前模拟很多东西。”“通过在设计过程的早期进行模拟，我们节省了至少7到8个月的额外研发时间。”

通过模拟RF20自行车获胜

据戈加尼安描述，他制造出第一辆“外形粗糙”的自行车原型时，年仅15岁。其他赛车手看到了，也想买一辆。突然间，他开始做生意了。从一开始，他的想法就是制造最快的自行车并赢得自行车比赛。

“赢得自行车比赛并不总是意味着你拥有最轻的自行车，”他解释道。“这更多的是在总重量、重量分布、空气动力学、车架刚度、耐冲击性、自行车合身度、生物力学、最短链停留时间和其他因素之间取得平衡。”

对于RF20公路自行车，“捕食者”骑行团队设计并制造了一个全新的产品，从车架到最小的细节部件，包括一个专门建造的底部支架系统——一个位于车架底部的空心圆柱体，自行车的曲柄、车轴和轴承都可以安装在其中。他们还花了很多时间设计车尾吊钩，也就是自行车后部装后轮的两个小吊钩。虽然退出看起来很简单，但戈加尼安对它进行了三次重新设计——最后一次使用发现号——以确保它能使用很长时间。Goganian对他的产品是一个完美主义者。

他还使用Ansys Composite PrepPost为RF20设计了新的把手。正如你所料，他在这方面也有了新的突破，将预浸碳纤维(一种预浸渍树脂系统的增强织物)和高温3D打印材料融合在一起，成为一个单一的部件。

模拟天才水瓶笼

Goganian的目标是拥有一个完整的与自行车相关的产品系列，他们可以在内部3d打印并直接销售给消费者，他们使用了Discovery的产品拓扑优化功能设计一种革命性的新型瓶笼。虽然一个固定在自行车车架上用来装水瓶的装置似乎不需要太多的工程创新，但如果你为Predator Cycling工作，就需要了。Goganian希望它成为市场上最高效、耐用和易于使用的瓶笼。

高甘尼安说:“瓶子总是会从笼子里喷射出来，尤其是当你在崎岖的地形上骑山地自行车时。”“这可能既危险又不方便，还会拖慢你的速度。”

入射角是一个重要的参数。瓶子是如何进入笼子的?什么角度?

他解释说:“传统上，你不能从侧面进去。”“你必须从高层直接进入。我们设计的嘴巴看起来像鲨鱼张开的嘴。这个想法是，你可以从几乎45度的角度进来，然后把瓶子塞进去。你可以从上到下直接进入。这很简单。笼子的材料特性使它非常灵活。你可以弯曲和扭转它，它就会抓住瓶子。”

Goganian大约在三年前就有了“天才”水瓶笼的想法，但直到他拥有了“发现”的拓扑优化功能，他才得以建造它，该功能从标准设计开始，并分析在不降低性能的情况下可以删除哪些材料。

“我绝对喜欢拓扑优化，”他说。“这是我最喜欢的东西。我们有一个想法，一个瓶子笼子，这将是完美的3D打印，但我们永远不知道如何做到这一点，直到我们发现了发现号。”

瓶笼由一种紫外线激活树脂制成，然后用一层薄薄的陶瓷涂层进行后期固化。Goganian很高兴Discovery允许他为模拟输入自己定制的材料。通过添加陶瓷涂层，他牺牲了一些重量(天才瓶笼重20克，而市场上最轻的笼重约16克)来换取耐用性。陶瓷涂层可以保护笼子免受紫外线的伤害，并帮助它保持原来的颜色。

“笼子让我抓狂的一件事是，随着时间的推移，它们会改变颜色，因为瓶子笼子进出笼子，会与笼子摩擦。我们的陶瓷涂层实际上有润滑的特性来帮助笼子进出。它使笼子更耐用。而且，在骑自行车时，你要处理很多汗水、盐、能量饮料和糖，它们会腐蚀和破坏一切。陶瓷可以防止这种破坏。”

一个全访问启动程序

除了有吸引力的价格点Ansys启动程序Goganian非常喜欢这种方式，因为它可以让他立即访问完整的Ansys产品，他将这种方式描述为“这里是一切”。想用什么就用什么，然后算出来。如果你需要，我们会帮助你。”拥有一个完整的软件包意味着他不必担心在设计项目进行到一半的时候，他会发现自己无法使用某些软件来阻止他完成它。

他也喜欢成为更大的工程社区的一员。

“我正在使用航天公司用来制造火箭的模拟软件来制造自行车，”戈加尼安说。“这太酷了。”

Ansys在4月份的NVIDIA GPU技术大会上展示了“以思维的速度进行工程:基于GPU的实时物理模拟”。按需观看。