Succesfactoren voor de I.D. R Pikes Peak: de computer als belangrijke schakel in het neerzetten van een recordtijd

Succesfactoren voor de I.D. R Pikes Peak: de computer als belangrijke schakel in het neerzetten van een recordtijd

 

  • Elektrische racewagen gebouwd en berekend met behulp van Computer Aided Engineering (CAE)
  • Ingenieurs vinden perfect compromis tussen laag gewicht en mechanische belastbaarheid
  • Aerodynamische onderdelen berekend met Computational* Fluid Dynamics (CFD)

De Pikes Peak International Hill Climb is in heel wat opzichten uniek. Het uitzonderlijke karakter van de beroemdste klimkoers ter wereld is onder meer te danken aan de heel beperkte testmogelijkheden. Honderden rondjes malen zoals Formule 1-teams dat op een aantal circuits kunnen doen, was voor Volkswagen Motorsport geen optie toen het zijn I.D. R Pikes Peak aan het ontwikkelen was. Voor racepiloot Romain Dumas een nieuwe recordtijd neerzette op de 4.302 meter hoge bergtop, kon hij het volledige parcours zelfs niet eens een keer afleggen met de eerste volledig elektrisch aangedreven racewagen van Volkswagen.

“Vooral in de beginfase van de ontwikkeling van de I.D. R Pikes Peak hebben wij sterk ingezet op computersimulaties”, verduidelijkt dr. Benjamin Ahrenholz die bij Volkswagen Motorsport verantwoordelijk is voor berekening/simulatie. Maar de computer werd ook op andere vlakken ingezet. “Wij hebben de onderdelen van de I.D. R Pikes Peak die structureel zwaar belast worden zoals het onderstel, de zelfdragende structuur, het hulpframe achteraan en de achterspoiler via simulatieprogramma’s berekend”, vertelt Ahrenholz.

Het doel van het zogeheten Computer Aided Design (CAE) was daarbij altijd identiek: een onderdeel moest zo licht mogelijk zijn maar ook probleemloos overweg kunnen met de belasting die het te verwerken kreeg tijdens de race. De overeenkomstige simulaties werden met de zogeheten Finite Element Method (FEM) uitgevoerd waarbij de uiterst complexe structuur van de elementen van de racebolide via de computer werden opgedeeld in een veelvoud van kleinere onderdelen, de ‘finite elements’, waarvoor men de juiste eigenschappen kan becijferen.

 

Computer bouwt de optimale onderdelen

“Op die manier konden we simuleren welke onderdelen van de I.D. R Pikes Peak mogelijk nog versterkt dienden te worden, waar we materiaal en dus gewicht konden besparen en waar eventueel de constructie diende te worden bijgestuurd”, legt Ahrenholz uit. Indien nodig deed de computer via topologieoptimalisatie zelfs voorstellen ter verbetering.

Een duidelijke hulp voor het team van dr. Benjamin Ahrenholz was dat het 19,99 kilometer lange parcours al voor het grootste deel als computermodel bestond. Vooral het hoogst gelegen gedeelte van het parcours vormde een flinke uitdaging voor de ingenieurs van Volkswagen Motorsport. “Bovenaan de berg is het wegdek zo golvend dat het onderstel hier duidelijk zwaarder op de proef wordt gesteld dan op het veel strakkere asfalt helemaal aan het begin van het parcours”, zegt Ahrenholz. “We wisten op voorhand niet heel precies wat de I.D. R Pikes Peak op het hoogste gedeelte te wachten stond en hebben daarom een bepaalde veiligheidsmarge ingebouwd.” Voor een aantal onderdelen niet de uiterste limiet opzoeken: ook dat is dankzij CAE met een paar muiskliks en uitvoerig nieuw rekenwerk in de praktijk te brengen.

 

Honderden aerodynamische configuraties met de computer getest

Bij de ontwikkeling van de stroomlijn van de I.D. R Pikes Peak werd nog gebruik gemaakt van een bijkomende computergestuurde technologie: het zogeheten Computational Fluid Dynamics (CFD, een onderdeel van het Computer Aided Engineering) waarbij op een digitale manier de stromingsmechaniek in beeld wordt gebracht. Met deze technologie berekent het computerprogramma hoe zelfs de kleinste wijzigingen aan het koetswerk of aan de spoilers van de I.D. R Pikes Peak gevolgen hebben voor de luchtweerstandscoëfficiënt, de aandrijving of de aanvoer van koellucht. “Met deze manier van werken hebben we honderden verschillende configuraties gesimuleerd voor we een eerste 1:2-schaalmodel in de windtunnel hebben getest”, blikt Ahrenholz terug.

Voor de verantwoordelijke van de afdeling berekening/simulatie bij Volkswagen Motorsport en zijn team was het dan ook een spannend moment toen de I.D. R Pikes Peak voor zijn eerste testrit op het oorspronkelijke circuit in de Amerikaanse staat Colorado uit de vrachtwagen werd gerold. “Bij een volledig nieuw ontworpen racewagen is een sprankje onzekerheid nooit weg te denken”, zegt Ahrenholz.

 

*Computationeel: het gebruik van de basisconcepten uit de informatica bij het oplossen van problemen, het ontwerpen, het modelvormen en het inzichtelijk maken van complexe systemen

Over Volkswagen Belgium

Press room Volkswagen Import (België) voorbehouden voor journalisten

Copyright - Persberichten en foto's vrij van rechten uitsluitend voor persdoeleinden. Het gebruik van teksten en foto's voor andere doeleinden is niet toegelaten.

D'Ieteren, opgericht in 1805 en verder uitgebouwd over verschillende familiegeneraties heen, streeft groei en waardecreatie na dankzij een langetermijnstrategie voor zijn ondernemingen op internationaal niveau, alsook een actieve stimulering en ondersteuning zodat deze ondernemingen zich kunnen ontwikkelen als marktleider in hun sector of in hun regio's. De groep heeft momenteel drie activiteiten die opgebouwd werden rond sterke merken:


  • D'Ieteren Auto verdeelt in België de voertuigen van de merken Volkswagen, Audi, SEAT, Škoda, Bentley, Lamborghini, Bugatti, Porsche en Yamaha. Het is de grootste autoverdeler in België, met op het einde van 2017 een marktaandeel van ongeveer 21% en 1,2 miljoen voertuigen in omloop. De omzet en het aangepaste bedrijfsresultaat bedroegen respectievelijk 3,3 miljard EUR en 85,9 miljoen EUR in het boekjaar 2017.  


  • Belron (voor 54,85% eigendom) maakt het verschil door de problemen van mensen echt zorgzaam op te lossen. De onderneming is de wereldleider in de herstelling en vervanging van voertuigbeglazing met meer dan 10 hoofdmerken, waaronder Carglass®, Safelite® AutoGlass en Autoglass®. Daarnaast beheert het bedrijf voertuigbeglazings- en andere verzekeringsclaims in naam van verzekeringsklanten. Belron breidt tevens zijn diensten uit met een focus op de oplossing van problemen die mensen ervaren als ze bijstand nodig hebben bij herstellingen aan hun voertuigen en woningen. De omzet en het aangepaste bedrijfsresultaat bedroegen respectievelijk 3,5 miljard EUR en 189,8 miljoen EUR in 2017.  


  • Moleskine (voor 100% eigendom) is een premium en inspirerend lifestyle merk. Het bedrijf ontwikkelt onder een iconisch merk notebooks en schrijf-, reis- en leesaccessoires die in meer dan 115 landen worden verkocht via een multi-channel distributiestrategie. De omzet en het bedrijfsresultaat bedroegen respectievelijk 155 miljoen EUR en 25 miljoen EUR in 2017. 


Meer informatie over persoonsgegevens en de verwerking ervan: www.dieteren.be/nl/privacypolicy