Thiết kế và Chế tạo Ô tô Năng lượng mặt trời của Tương lai.
Các sinh viên của Trường Đại học Bách khoa Singapore đứng vị trí thứ 9 trong cuộc thi World Solar Challenge năm 2017 , đây là một trong những chiếc xe năng lượng mặt trời được thiết kế và chế tạo bằng SOLIDWORKS. Xe không chỉ được thiết kế theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt của cuộc thi mà còn cần phải có sức bền vượt qua 3000km tại vùng hẻo lánh của Úc, từ Darwin đến Adelaide, nơi có nhiệt độ dao động trong ngày từ 6° C đến 40 ° C.
Một chiếc xe chạy bằng năng lượng mặt trời có tốc độ ấn tượng
Để tham gia cuộc thi World Solar Challenge, được tổ chức 2 năm một lần tại Úc, các sinh viên Trường Đại học Bách Khoa Singapore đã thiết kế và chế tạo một chiếc xe điện năng lượng mặt trời từ sợi composite, khoang chứa 2 chỗ ngồi và đặt tên là : SunSPEC5. Nhóm nghiên cứu tham gia vào thử thách bao gồm 35 sinh viên tốt nghiệp các ngành kỹ thuật khác nhau, 12 giảng viên, và 3 cựu sinh viên. SunSPEC5 – là phiên bản nâng cấp của nhóm trước đó vào năm 2015, mất 20 tháng kể từ tháng 12 năm 2015 để thiết kế và chế tạo. Nhóm nghiên cứu đã nhấn mạnh tính thiết thực của thiết kế và sự hấp dẫn về tốc độ của chiếc xe với người dùng.
Ông Foo Fang Siong, giáo sư tại Trường Đại học Bách khoa Singapore, nói: “Chúng tôi muốn xây dựng một chiếc xe năng lượng mặt trời độc đáo được thiết kế và chế tạo ở Singapore, nhưng vẫn có hình dáng và cảm giác của chiếc xe thương mại. Đó là một cuộc hành trình dài trải qua nhiều kinh nghiệm, nghiên cứu các công nghệ – 6 năm, 3 cuộc đua, hơn 9 nguyên mẫu khác nhau, bao gồm cả xe năng lượng mặt trời để cuối cùng tạo ra mô hình SunSPEC5.”
Trong thời gian thiết kế và chế tạo mô hình hoạt động và mẫu đầu tiên, điều quan trọng là phải có phần mềm linh hoạt không chỉ có thời gian làm quen ngắn mà còn cho phép nhóm kiểm tra và đổi mới thiết kế một cách dễ dàng. SOLIDWORKS chính là câu trả lời.
Quá trình thiết kế – kiểm tra, học hỏi, đổi mới
Phát triển một chiếc xe năng lượng mặt trời mới được thực hiện thông qua nhiều giai đoạn khác nhau. Các nghiên cứu khí động học về thiết kế đảm bảo xe chạy nhanh và trơn tru nhất có thể. Trong giai đoạn thiết kế, điều rất quan trọng đó là kiểm tra cấu trúc và tính toàn vẹn để đảm bảo rằng chiếc xe bền và có thể chịu được tác động. Sau đó là quá trình chế tạo và lắp ráp các chi tiết của xe. Phần mềm cần phải tinh vi để phát hiện lỗi một cách dễ dàng và nhanh chóng trong giai đoạn đầu của quá trình thiết kế và cho phép đội thực hiện việc sửa đổi thiết kế mà không ảnh hưởng đến toàn bộ lắp ráp. Nếu những khiếm khuyết này không tìm ra sớm, sẽ rất tốn kém khi khi nguyên mẫu đã được chế tạo.
Một thách thức đáng nói tới trong quá trình thiết kế là an toàn – điều quan trọng nhất để bảo vệ những người ở trong xe. “Trên lý thuyết, dường như đơn giản: chế tạo một chiếc ô tô và lái từ Darwin đến Adelaide. Tuy nhiên không hề đơn giản. Trên đường đi, chúng ta sẽ phải đối mặt với các đoàn tàu đường bộ khổng lồ, chúng sẽ tạo ra một áp lực lớn từ không khí. Một tính toán sai có thể khiến chiếc xe năng lượng mặt trời bay trên đường. Chúng ta cũng có thể gặp các động vật như chuột túi, các loài bò sát lớn, đà điểu băng qua đường và có thể va chạm với chúng khiến chiếc xe bị hư hại. Chúng tôi cần có khả năng kiểm tra các tình huống này trong phần mềm khi thiết kế xe “, ông Foo nói.
“Lúc đó chúng tôi cố gắng làm nhiều bài kiểm tra nhất có thể trong phần mềm và trong mẫu thử nghiệm, tuy nhiên không có gì có thể chuẩn bị cho bạn khi ra thực tế. Trong suốt cuộc đua, lốp xe đã vỡ và chúng tôi gần như đã gây ra một tai nạn. Đó là lý do tại sao nó rất quan trọng trong việc phát hiện các lỗi sớm cũng như các thông tin chính xác tất cả các chi tiết kỹ thuật cho các mẫu thử và các cải tiến tiếp theo “, cô Krystal Wong, sinh viên Trường Bách khoa Singapore và lái xe của SunSPEC5 cho biết.
Hướng tới World Solar Challenge 2019
Lái xe trong 6 ngày qua chặng Stuart Highway khiến đội rất mệt mỏi. Hai lái xe thay nhau từ 8 giờ sáng đến 5 giờ chiều mỗi ngày, đua để đạt được các điểm checkpoint dọc theo tuyến đường. Trong số 13 đội chỉ có ba chiếc đã hoàn thành cuộc đua trong thời hạn cuối cùng của ngày. SunSPEC5 đứng thứ 9 trong số 13 chiếc xe.
Có rất nhiều thứ mà đội cần phải cải thiện và lần tới các sinh viên sẽ phát triển mẫu SunSPEC5 hoàn hảo hơn với SOLIDWORKS trong cuộc đua tiếp theo vào năm 2019.