ウェールズ大学トリニティ・セント・デイビッド校（UWTSD）チームは、フォーミュラ3カーの全体的なパフォーマンスを向上させるためにArtec Leoを選択しました。

ダラーラ F399/01 のようなスポーツカーは、数十年にわたるエンジニアリング開発の成果です。モーター、フレーム、素材は常に改良されており、モータースポーツの技術仕様を満たしながらスポーツカーのパフォーマンスを大幅に向上させています。実際、レーシングエンジニアリングの世界では長年にわたって数多くの進歩が遂げられており、改善の余地はほとんどないように思えます。少なくとも、多額の資金と時間の投資なしに突破するのは難しいです。考えてみてください。ゲームで技術的な優位性を得たい場合、他にどのような方法があるでしょうか?ウェールズ・トリニティ・セント・デイビッド大学（UWTSD）の工学修士課程の学生、ジョン・ヒューズ氏は、シンプルな解決策を思いつきました。それは空気力学です。

「あらゆる小さな詳細、あらゆる微調整が効果を発揮します。現在、プロジェクト前と比べて直線速度が 10 倍向上しました。車を簡素化しただけで。」

ジョンは、修士課程のプロジェクトの一環として、別の空気力学の大学院生と 2 人の車のオーナーと協力して、ダラーラのフロントウィングを開発しました。彼らの目標はスポーツカーの性能を向上させることであり、現在はシーズンごとに16レースが行われる有名な英国シリーズである英国スプリント選手権に参加しています。レースの合間に、ジョンと彼のチームはスウォンジー港の近くにある大学のガレージで短い休憩を取り、スポーツカーの整備に取り組みます。

△SBDのダラーラF399/01はアングルシー島のレーストラックでレースをしています。しばらくの間、チームは手動の測定ツールを使用してF3の寸法を測定していましたが、これは時間がかかるだけでなく、精度も十分ではありませんでした。そこで、より正確な測定をより早く完了するために、より信頼性の高い方法に切り替えることを当然考えました。そこで彼らは3Dスキャン技術を検討し始めました。最初は最も基本的な 3D スキャン方法を試し、CAD モデルを作成しましたが、それでも精度が十分ではありませんでした。彼らは、プロフェッショナルな 3D スキャンソリューションについて聞いたとき、満足のいく回答が得られることを期待して、すぐに英国の Artec 3D アンバサダーレベルの販売代理店である Central Scanning に連絡しました。最新の 3D スキャナー Artec Leo からの生のスキャンを見た後、ジョンは正しい選択をしたと確信しました。「これまでのものと比べて、この撮影がいかに詳細であるかを見て、それは信じられませんでした。とても素晴らしく、これまでのものとは比べものになりません」と彼は語った。

△ セントラル・スキャンニングのジョン・ヒューズ氏（右）とトム・ホワイト氏（左）が、レオのタッチスクリーンでダラーラの3Dモデルプレビューを直接確認している
Central Scanning の Nick Godfrey 氏と Tom White 氏は、このタスクの予備分析を行い、Artec Leo がこの作業に最適であることを発見しました。「Leo は中型から大型の物体を素早くキャプチャできます。準備は必要なく、現場で直接スキャンできます」とニック氏は語った。「スキャナーは完全に自動化されているため、移動を妨げる配線やコンピューターを接続する必要はありません。このスキャナーは非常に使いやすく、私がこれまで出会った他のどの 3D スキャンソリューションよりも優れています。」

Leo にはバッテリーと、スキャンの進行状況をリアルタイムで表示するタッチスクリーンが搭載されています。データはメモリカードに保存でき、後で簡単にコンピューターにエクスポートできます。トムは他の機器を一切使用せずに、UWSTD ガレージでダラーラをスキャンしました。車両全体のスキャンには 2 時間もかかりませんでした。スキャンデータは 1 日以内に Artec Studio で処理され、数日後に完成した CAD モデルがジョンに送信されました。

△ポータブルなLeoを使えば、現場でのスキャンが迅速かつ簡単に行えます。空気力学の分野では、ミリ単位の設計変更にも多大な労力が必要であることは注目に値します。 Artec Leo は 1 秒あたり 300 万ポイントという驚異的なキャプチャ速度を誇り、画面には 3D スキャンのプロセスがリアルタイムで表示されます。車両全体の高精度なデジタルジオメトリにより、ジョンは Ansys で数値流体力学 (CFD) シミュレーションをより適切に実行し、リアルな 3D モデル分析を通じて車体の流線型設計のさまざまな可能性を微調整できます。

「私は通常、各パーツの形状を変えずに、まず既存のパーツを最適化しようとします。たとえば、既存のフロントウィングには、フラップやウィングレットなど、いくつかのコンポーネントがあります。まず、フラップを動かすことでウィング全体のパフォーマンスが向上するかどうかを調べます」とジョンは説明します。「このプロセスには数か月かかることがあります。しかし、実験計画ソフトウェアを使用して実行することもできます。元の形状が最適化された後、CFD の結果を検討し、元の形状を最適化し続けます。この方法により、元のフロントウィングを可能な限り維持できるため、製造時間とコストを節約できます。」

△Artec Studio インターフェースでの Dallara F399/01 の 3D ポイントクラウド△Artec Studio で完成した 3D モデル (左) とキャプチャしたデータから作成された CAD モデル (右)
分析と設計が完了すると、改造された部品は高性能スポーツカーボンファイバーの製造会社であるFibre-Lyte社に送られます。 3D フライス盤を使用すると、単発部品をコスト効率よく繰り返し生産できるほか、大量生産が必要な場合は規模を拡大することもできます。

完成した部品が車に取り付けられるとすぐに、ジョンは違いに気づきました。「改造の結果、直線速度とコーナリング速度がすでに向上しています。バージボードの設計にいくつかの変更を加えましたが、そのたびに車のパフォーマンスが向上しました。シミュレーションの結果、さらなる改善が期待できることが分かりました。」

△ジョンがF3にデザインしたウインドブレーカー
大学で Artec 3D スキャナーを使用する理由は何ですか?

ジョンのプロジェクトのように、工学や考古学、デザイン、スポーツ科学などの他の分野における専門的な 3D スキャンは、学生にとって大きなメリットになります。最新のテクノロジーを学ぶことで、学生は将来のキャリアパスに十分備え、計測学、リバースエンジニアリング、文化遺産保護などの業界のリーダーになることができます。

Artec 3D の製品ラインは、あらゆる規模のスキャンタスクのニーズを満たす、最も正確な 3D スキャンを可能にします。 Artec 3D は非常に人気のある教育パッケージをリリースしており、世界中の大学と協力できることを光栄に思っています。学校、大学、短期大学、研究機関向けの特別パッケージでは、次世代の専門家を育成するために現在利用可能な最先端のトレーニングツールと実践的な機会を提供します。

3Dスキャンの最初の経験は大成功でした。ウェールズ大学トリニティ・セント・デイビッド校は、オートバイやサイドカーのスキャンなど、さまざまなエンジニアリングプロジェクトで Artec 3D 製品を今後も使用したいと考えています。

ウェールズ大学トリニティ・セント・デイビッド校（UWTSD）チームは、フォーミュラ3カーの全体的なパフォーマンスを向上させるためにArtec Leoを選択しました。

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