아르곤 고성능 자전거 강도 최적화 대작전

하이퍼웍스로 Argon 자전거의 경량화와 구조 최적화 성공


Argon 18 에서 하이퍼웍스 (HyperWorks) 제품군을 사용한 성공사례입니다.

그림1


“우리의 목표는 최상의 바이크를 만들어 라이더들의 퍼포먼스를 향상시키는 것입니다. 알테어 하이퍼웍스는 구조적 설계와 공기 역학적 퍼포먼스를 향상시켰고, 그 결과 프로젝트의 제품 개발 절차를 간소화시킬 것입니다.”

R&D Manager, Argon 18
마틴 파우버트 (Martin Faubert)




   아르곤 18 (Argon 18)은 퀘벡 주 몬트리올의 은퇴한 사이클리스트 Gervais Rioux가 1989 년에 설립 한 자전거 제조업체입니다. 최첨단 기술을 사용하여 고성능 자전거를 개발 및 엔지니어링하는 Argon 18은 70 개국 이상에 글로벌 유통 업체를두고있는 프로페셔널 사이클링 팀의 후원 업체입니다. 아르곤 자전거는 일반인뿐만 아니라 전문가 라이더를 위해 설계되었으며 자전거에서 최상의 성능을 발휘하여 뛰어난 승차감을 제공합니다.

Stress analysis testing using OptiStruct
▲옵티스트럭트 (OptiStruct) 를 이용한 스트레스 분석

최종 stem 디자인
▲최종 STEM 설계 과정



경량화, 구조화, 성능 방정식

  트랙 사이클 경기 이벤트는 운동 선수의 장비에 대한 자체 규칙을 가지고 있습니다. 운동 선수의 성능을 최고의 상태로 유지하면서 제한 조건 내에서 설계해야 합니다. 경량화에 대한 탐구는 자전거 업계에서도 오랫동안 주도 해온 문제입니다. 구조를 유지하면서 동시에 힘을 잃지 않고 가벼운 자전거를 만드는 것은 제조업체가 충족해야 하는 과제입니다. 경량화에 대한 연구는 자전거 업계의 오랜 숙제와도 같았습니다. 그렇기 때문에 자전거 제조업체는 구조를 유지하는 동시에 가벼운 자전거를 만들기 위해 노력해왔습니다. 제품의 무게 차이가 곧 브랜드의 차이였기 때문입니다.

  아르곤 18 팀의 연구는 자전거 라이더들이 트랙에서 엄청난 양의 전력을 소비하기 때문에 최고의 공기 역학적 결과를 얻을 수 있는 자전거를 만드는 것이었습니다. 자전거를 공기 역학적으로 만들기 위해서는 모양을 더 얇게 만들어야 하고, 그러다 보면 프레임의 강도를 높여서 구조의 강도와 강성을 조화시켜야만 했습니다. 또한 이 프로젝트는 시작부터 가장 빠른 랩타임으로 알려진 플라잉 랩 이벤트에서 한센씨가 사용할 새로운 알류미늄 스템의 개발이었습니다. 운동선수의 공기역학적 퍼포먼스를 극대화하기 위해 적층제조 기술을 활용한다면, 스템을 자전거 프레임에 유연하게 통합하는 동시에 포크 삽입을 견고하게 고정시켜야 합니다. 이 문제는 스템 설계를 커스터마이징함으로써 이 문제는 운동선수에게 최적의 포지션을 보장할 수 있었습니다. 또한 브래킷이 탄소 섬유보다 우수할 정도로 충분히 견고하고, 경량화되어야 합니다.

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