Umjetna inteligencija za konstrukciju automobila

Osim programiranja “odluka” ovisnih o zatečenim uvjetima na cesti za autonomne automobile, napredna umjetna inteligencija počela se koristiti i za optimizaciju strukture automobila.

Na AutoPressu smo već pisali o najavljenom tzv. ultraautomobilu od 3000 KS, Chaosu ( https://www.autopress.hr/chaos-je-hipersportas-iz-grcke-s-nevjerojatnih-3000-konjskih-snaga/ ). Dobiti toliku (najavljenu) snagu iz motora koji ne zahtjeva generalni servis nakon 5-7 sekundi ili 402 m punog gasa (kao top fuel dragsteri koji razvijaju takve remorkerske vrijednosti snage) znači promišljanje i optimizaciju svake komponente motora, a pogotovo onih pokretnih. Smanjiti tolerancije, trenje, inerciju; smanjiti toplinsko-mehaničke gubitke, paziti na zone vršnih opterećenja, dinamiku ulja za hlađenje i podmazivanje, karakteristike korištenih materijala pri širokom spektru temperaturnih uvjeta itd., sve se mora uzeti u obzir.

Zamislimo avionski trup, tj. njegovu unutrašnjost. Kako bi se očvrsnula struktura, metalni “kostur” zrakoplova sadrži pregrade, tj. ojačanja po vertikalnoj osi, a okomita na smjer pružanja trupa. Inženjeri traže kombinaciju što lakše i čvršće legure i oblika te pregrade.

Zašto koristiti “zid” ili ploču kada se s manje materijala (tj. manje težine) može postići isti cilj? Je li optimalna ploča s izbušenim rupama, ili pak rešetka? Simetrična ili asimetrična, a pojačanjima po vektorima očekivanog djelovanja sila opterećenja?

U posljednje se vrijeme koriste evolucijski algoritmi za rješavanje takvih pitanja, a iz drugih industrija (npr. svemirska, građevinska, aeronautička) koristi se i u automobilskoj, a zanimljivi je primjer grčki Chaos.

Računalno se simuliraju sile koje bi djelovale na trup te se kombinacijom testiranja i nasumičnih izmjena isprobavaju tisuće i tisuće iteracija/verzija rešetke pregrade, tj. potpore. Umjesto ručnog, programiran je algoritam automatskog isprobavanja varijacija rešetke/pregrade – gdje se materijal može oduzeti, a gdje se rešetka mora pojačati, gdje smjestiti i koliki je optimalni radijus lukova koje tvore elementi rešetke itd.

U slučaju Chaosa, tako su npr. konstruirane klipnjače te brojni drugi elementi, uz obilno korištenje titana, ugljičnih vlakana te keramičkih kompozita i plastičnih polimera. Chaos bi trebao pogoniti 4.0 twin turbo V10 s 20 injektora, 4 ventila po cilindru, titanijskim bregastim vratilima, titan-inkonel ventilima te kompozitnim turbinama, a jača verzija s klipovima 3D printanima od keramičkog kompozita (korištenim za oplatu Space Shuttle orbitera) i klipnjačama od ugljičnih vlakana vrtjeti će se do 12.000 okretaja u minuti.

Spiros Panopoulos i firma koja taj automobil razvija imaju iskustva s ekstremnim friziranjem i razvojem mehaničkih i elektroničkih komponenti za utrke, ali ovo je ekstremni cestovni automobil.

Chaos je trebao biti najavljen na Ženevskom salonu 2021., ali promjene datuma premijere su svakako moguće s obzirom na svjetsku situaciju. Druge najavljene zanimljivosti su očekivana masa automobila ispod 1.150 kg te aerodinamička spremnost na brzine iznad 500 km/h, uz prateće akceleracijske g-sile. Osim za rekordne izlazne snage, napredna optimizacija može se primijeniti i na svakodnevne automobile, pogotovo na području apsorbirajućih zona u slučaju sudara.