Kundenerfolg: Exovolar entwickelt düsengetriebenes Exoskelett zum Fliegen mit 3DEXPERIENCE Works
Gründer und leitender Maschinenbauingenieur Guanhao Wu etablierte Exovolar Industries Corp. im Jahr 2019 mit dem Ziel, die menschliche Mobilität zu erhöhen und zu demokratisieren, indem das Fliegen so einfach und sicher werden sollte wie das Gehen. Wu nutzte die Kombination aus Düsenantrieb, einem Exoskelett und der patentierten Schubvektordüse des Unternehmens, um den menschlichen Körper in der Luft zu halten und zu bewegen. Bei seiner Erfindung sind die Hände des Fliegenden frei, um beispielsweise Offshore-Windturbinen zu reparieren, die Seite eines Marineschiffs zu streichen oder Fotos zu machen, während er entspannt durch die Luft fliegt.
Wu entschied sich zur Entwicklung erster Konzepte für die Produktentwicklungslösung SOLIDWORKS® for Entrepreneurs. “Sie ist benutzerfreundlich und bietet eine komplette Palette integrierter Entwicklungs- und Konstruktionslösungen”, sagt er. Durch die Simulation der Konstruktionsleistung und die Optimierung der Konstruktion mit SOLIDWORKS konnte Exovolar den ersten Schwebetest ohne überflüssige Prototyping-Runden absolvieren.
Optimierung patentierter Strahldüsen mit Strömungssimulation
Die Aufrechterhaltung eines stabilen, gleichmäßigen Schwebezustands ist für ein autonomes und praktisch anwendbares Exoskelett unerlässlich. “Das Fliegen mit dem Exoskelett ist ein wenig wie das Fahren mit einem Hoverboard, denn das Gerät wird von den Füßen gesteuert. Das sorgt für Stabilität und Gleichgewicht, während die computergesteuerte Schubvektorisierung in den Düsen den Schub und die Schubwinkel autonom steuert”, erklärt Wu. “Über die SOLIDWORKS Flow Simulation Software konnte ich mithilfe von thermischer und Strömungssimulation die Form der Schubvektordüse für die vier Düsenantriebe – zwei pro Bein – optimieren, ohne einen physischen Prototyp herstellen zu müssen.”
Konstruktion leichterer, stabilerer Teile mithilfe der Topologieoptimierung
Wu verwendete Topologiestudien von SOLIDWORKS Simulation, um automatisch eine optimierte Komponentengeometrie auf Grundlage des spezifischen Konstruktionsbereichs, bestimmter Lasten und geometrischer Bedingungen zu erreichen, einschließlich jener, die durch den verwendeten Fertigungsprozess vorgegeben sind. “Die Funktionen von SOLIDWORKS Simulation zur Topologieoptimierung haben mir geholfen, leichtere, steifere und stärkere Teile zu konstruieren, ohne dabei auf einen langwierigen Trial-and-Error-Konstruktionsansatz angewiesen zu sein”, bemerkt Wu.
Einfachere Verwaltung von Daten und Revisionen in der Cloud
Als die COVID-19-Pandemie ausbrach, ergänzte Wu die 3DEXPERIENCE® Works Lösungen unter anderem durch die automatisierten, transparenten Datenmanagement-Funktionen der 3DEXPERIENCE Plattform. Er erinnert sich: “Wir erkannten, wie viel einfacher die Datenverwaltung auf der cloudbasierten Plattform ist. Die Revisionskontrolle und die Verwaltung von Konstruktionsdaten sind so benutzerfreundlich, dass wir nicht zur alten Methode des lokalen Datenmanagements zurückkehren wollen.”
Wu fasst zusammen: “Mit dem Fortschreiten der Entwicklung des fliegenden Exoskeletts benötigen wir ein effektives Datenmanagement und Revisionskontrolle, die zusätzliche Nutzer und unser künftiges Wachstum unterstützen. Die Kombination aus der SOLIDWORKS Konstruktionssoftware und der 3DEXPERIENCE Plattform bietet uns alle Entwicklungs- und Konstruktionsfunktionen, die wir benötigen, sowie den zusätzlichen Vorteil von transparentem Datenmanagement und Datensicherheit in der Cloud.”
Wenn Sie mehr über die Konstruktions- und Engineering-Lösungen auf der 3DEXPERIENCE Plattform erfahren möchten, wenden Sie sich gern an Ihren lokalen Fachhändler. Die vollständige Fallstudie von Exovolar Industries finden Sie hier.