达索系统助力单人奥运帆船FINN团队登顶冠军宝座

寂静回声

帆船运动总是令人心潮澎湃，单人奥运帆船 Finn 级更是其中的佼佼者。自 1956 年起，这款单人小帆船便在奥运赛场上驰骋。它虽有部分几何结构受规则严格限制，但桅杆和帆篷却为追求速度提供了广阔的优化空间。


达索系统携手法国国家帆船队、帆船运动员 Jonathan Lobert、桅杆制造商 HEOL Composites 和帆篷制造商 WB-Sails 公司启动了富有创意的 FINN 优化项目，旨在通过 3DEXPERIENCE 平台赋能团队，打造更具竞争力的 Finn 级帆船。

项目的第一步便是至关重要的参数化设计。它就好比帆船的龙骨，定义了后续优化的方向。通过 Generative Shape Design 应用进行曲面设计，项目团队能够精准控制桅杆的形状，进而提升其空气动力学和机械性能。此外，Composite Design 应用简化了复合材料的复杂设计，使用户能够轻松定义层板宽度和高度等参数。
在完成参数化设计后，便是利用创新型 3DEXPERIENCE 平台进行仿真验证。这一步骤需要定义几何、材料和载荷三个方面。几何由参数化设计和网格生成，材料则需要定义复合材料本身和复合外壳属性，载荷则包括风压、帆张力等因素。得益于参数化曲面与复合定义的整合，生成网格变得轻而易举。复合外壳属性的创建也十分便捷，只需利用平台的核心采样功能，即可将复合设计定义转换为每个网格单元的复合外壳属性。
达索系统的复合材料设计技术可以帮助 Finn 级帆船设计师分析和优化复合材料结构的性能。设计师可以利用该技术计算结构的强度、刚度、重量等性能指标，并进行结构优化，以满足性能要求。
在优化了复合结构之后，设计团队利用 3DEXPERIENCE 平台深入研究了 Finn 桅杆的动态行为。在基伯龙国家帆船和水上运动学校，他们现场观摩了法国帆船队如何测试桅杆的动态性能，从而更好地理解和验证虚拟模型的准确性。
经过一系列虚拟测试和阻尼行为预测，最佳虚拟桅杆最终付诸实际。在 HEOL Composites 生产车间，虚拟设计被转化为精确的实物复合部件。3DEXPERIENCE 平台的 Composite Design 应用定义的层板信息将直接转化为制造商手中的层板簿。此外，设计团队还利用可生产性功能虚拟验证了层板过程，并与制造商仔细审查了层板细节，确保手工制作近 100 层堆叠序列的可行性和准确性。
在完成桅杆制造并为航行做好全面准备后，设计团队成员与 Jonathan Lobert 一起登船，利用 3DEXPERIENCE 平台测试实际桅杆性能，验证其与虚拟模型的吻合程度。通过收集和分析航行数据，不断完善虚拟模型，确保其准确反映现实，进一步助力 FINN 团队在未来比赛中乘风破浪，勇夺冠军。
3DEXPERIENCE平台不仅为 FINN 团队打造了更具竞争力的帆船，更开辟了帆船设计的新天地。通过虚拟设计、仿真验证和数据反馈的螺旋式优化，FINN 团队得以突破传统设计局限，释放创造力，向冠军宝座发起更猛烈的冲刺。
先进的数字化技术已经深入到巴黎奥运会的方方面面，为奥运基础及交通设施、奥运村建设、空中出租车研发、5G信号高质量覆盖、奥运选手装备研发等提供了强有力的支撑。达索系统3DEXPERIENCE平台引发、引领的数字化蝶变，将成为即将到来的2024年巴黎奥运会的亮点，为奥运选手和世界各地的观众带来非同寻常的难忘体验。