Японские исследователи создали самую совершенную суперкомпьютерную аэродинамическую модель автомобиля

Исследования аэродинамических особенностей кузовов автомобилей играет большую роль в построении будущей машины. Таким образом инженеры рассчитывают силу потока воздуха приходящегося на кузов автомобиля, в том числе играет большую роль в увеличении топливной эффективности и безопасности движения. До настоящего времени такие расчеты велись так сказать «по старинке», создавалась аэродинамическая труба способная создавать воздушный поток любой скорости, позволяющих инженерам произвести соответствующие измерения. Возможности современного мира позволяют уже сейчас с помощью суперкомпьютеров позволяет претворить в реальность иной подход в области расчетов. Стоит отметить, что результаты, полученные от расчета соответствующих математических моделей, могут превышать по точность результаты, получаемые в аэродинамической трубе.

Разработчиками новой математической модели выступили исследователи из университета Хоккайдо (Hokkaido University) и института RIKEN AICS. Следует сказать, что на данный момент все известные автомобилестроительные компании используют цифровую сетку, размерами до 100 миллионов ячеек, которая покрывает виртуальную поверхность кузова машины. Новая же математическая модель насчитывает порядка 20 миллиардов ячеек, благодаря чему разрешающая способность новой модели увеличивается в сотни раз. Высокая точность вычислений обеспечивает снижение погрешности вычислений с 5 до 2 процентов, что намного превышает 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».

Разработкой математической модели занимались японские исследователи по заказу консорциума, в который входят 13 японских автомобилестроительных компаний, компании, 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.