FLO Cycling – ホイール設計シリーズ ステップ3 – 3Dモデリング

2014年、私たちはFLO Cyclingのホイール製品の再設計に腰を据えて取り組みました。この5段階の設計プロセスは完了まで15ヶ月かかりました。このブログシリーズでは、設計プロセスを詳しく取り扱います。今回は、5段階の設計プロセスの中のステップ3です。ステップ1245についての詳細は、以下のリンクをご確認下さい。


ステップ3 – 3Dモデリング
新しいFLO Cyclingのリムの形状をモデリング中
3Dモデリングはなぜ重要なのか?

2016年のホイールの製品を設計する際の私たちの目標は、数値流体力学 (CFD) ソフトウェアを使用してプロセスの最適化を促すことでした。CFDソフトウェアは非常に有用で正確ですが、与えられるデータの質によって容易に限界が訪れます。CFDソフトウェアをセットアップする際に正しく行うには、重要なことが2つあります。1つ目は、仮想環境と、気流をシミュレーションし計算を完了させるためのメッシュです。 2つ目は、仮想環境で調査する3Dモデルの正確性です。 

2016年のホイールの設計に関して、私たちはCD-adapcoの才能ある技術チームと提携しました (詳細は本シリーズのステップ4にて)CD-adapcoが当社の新しいリムの形状を最適化できるようにするため、ホイールとタイヤの可能な限り正確な3Dモデルを作成する必要がありました。3Dモデルが素晴らしければ、高度に正確なタイヤとリムのインターフェースを表現でき、それはより優れた実際の製品につながります。

3Dの形状をどのようにモデリングしたのか?

CFDは、当社のカーボンリムの形状の空気力学的効果を可能な限り高めるための最適化にを促すことになりますが、私たちはあるものを変更しようとしませんでした。それは、リムに装着するタイヤの形状でした。前回の調査でContinental GP 4000 S IIタイヤが用意できたものの中で空気力学的に最速のタイヤであることが分かったため、私たちは3DタイヤモデルのベースをGP 4000 S IIの形状で23mmサイズにすることに決めました。3Dモデルを正しく作るのに重要なもう1つのディテールは、タイヤとリムのインターフェースでした。タイヤとリムの装着の相性は空気力学的性能に大きな影響を及ぼすため、これを可能な限り正確にする必要がありました。 

実際のリムとタイヤを3Dモデルに変換するため、FLO 30リムに装着されたContinental GP 4000 S IIタイヤの型を作ることに決めました。これによりそのシステムの3D表現を得ることができ、それをAutodesk Inventorを使用して3Dモデルに変換しました。

タイヤとリムの型
型を3Dモデルに変換中

CFD
最適化プロセスの開始

リムに装着されたタイヤの正確な3Dモデルにより、その後当社の全ての現行のサイクリングホイールの3Dの基準モデルを作成することができました。私たちは、FLO 6090DISC、そして発表予定だった新製品の幅45mmホイールの3Dモデルを作成しました。 
FLOの普通の1日、犬も含めて
これらの3Dモデルを設計することによって、CFDソフトウェアでその3Dモデルを操作して可能な限り最速のリムの形状を探すことができるようになりました。設計パラメータの一覧を用意することで (本シリーズのステップ4で話します) リムの形状とタイヤとリムのインターフェースを調整し、新しいモデルを作成することができました。当社の2016年のホイールの設計に使用される、その結果できた基準モデルの絵をいくつかこちらで紹介します。 

基準モデルが完成したので、CFDの作業を始める時がやってきました。これについては本シリーズのステップ4で話します。

記事について何かご質問のある方はお知らせ下さい。喜んでお答えします。

それではお元気で。


ジョンとクリス