마지막 그랑프리에서 시속 280km 이상의 속도로 발생한 사고로 인해 팀은 기계적 문제를 넘어서는 의문을 갖게 되었습니다. 초기 육안 검사에서는 이상이 발견되지 않았지만, 텔레메트리 데이터는 고속 코너에서 갑작스러운 다운포스 손실을 나타냈습니다. 수석 엔지니어가 리어 윙의 파손이 일반적인 피로 패턴과 일치하지 않는다는 것을 알아차렸을 때 방해 공작에 대한 의혹이 제기되었습니다. 미세한 무언가가 변경된 것이었습니다.
GOM ATOS를 이용한 산업용 스캐닝 및 법의학 분석 🔬
미스터리를 풀기 위해 법의학 팀은 미크론 단위의 정밀도로 수백만 개의 포인트를 캡처할 수 있는 산업용 스캐너 GOM ATOS를 사용했습니다. 파손된 부품을 3D로 디지털화하고 결과 포인트 클라우드를 Geomagic Control X로 가져왔습니다. 그곳에서 팀의 원본 CAD 설계와 중첩되었습니다. 비교 결과 육안으로는 식별할 수 없는 편차, 즉 윙의 앞전 곡률 반경이 0.15밀리미터만큼 감소한 것이 드러났습니다. 정밀 도구를 사용하여 수행된 이 수정은 고압 임계 영역의 공기역학적 프로필을 변경했습니다. 소프트웨어는 변경된 영역을 진한 빨간색으로 표시하고 나머지 부품은 공차 범위 내에서 녹색으로 유지하는 컬러 맵을 생성했습니다.
CFD 시뮬레이션: 방해 공작의 가상 증언 💨
실제 형상이 캡처되자 SimScale과 Ansys Discovery에서 CFD 시뮬레이션이 실행되었습니다. 원본 설계와 방해 공작된 부품이라는 두 가지 모델이 비교되었습니다. 결과는 충격적이었습니다. 변경된 모델에서는 기류가 앞전에서 조기에 박리되어 시속 280km에서 다운포스를 23% 감소시키는 난류 후류를 생성했습니다. 유선은 윙이 가장 큰 응력을 받아야 하는 지점에서 불안정한 와류를 보여주었습니다. 결합된 구조 해석은 이러한 압력 손실이 재료의 피로 한계를 초과하는 고주파 진동을 발생시켜 치명적인 파손을 초래했음을 확인했습니다. 증거는 명확했습니다. 고장이 아니라 미크론 단위로 계산된 공기역학적 방해 공작이었습니다.
3D 프린팅을 통해 F1용 중요 부품을 설계 및 제조할 때 허용되는 오차 범위는 얼마이며, 1미크론의 변동에도 구조적 무결성을 어떻게 보장할 수 있습니까?
(추신: ECU를 시뮬레이션하는 것은 토스터기를 프로그래밍하는 것과 같습니다. 크루아상을 주문하기 전까지는 쉬워 보입니다.)