上海,2026年5月5日 —— 高性能自行車零配件品牌UPVINE靜藤今日正式對外公布了其全新一代旗艦氣動輪組 —— PRO PLUS 的空氣動力學(xué)設(shè)計與開發(fā)方案。該產(chǎn)品由UPVINE靜藤氣動研發(fā)專家伊藤領(lǐng)銜開發(fā),首次完整披露了基于“圈型參數(shù)化標定規(guī)范”與“多物理場CFD(計算流體動力學(xué))仿真分析”相融合的閉環(huán)迭代設(shè)計流程。
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這不僅是UPVINE靜藤在碳纖維輪組氣動性能上的又一次飛躍,更是自行車制造行業(yè)向高精度數(shù)字化研發(fā)邁進的里程碑式探索。
突破傳統(tǒng)經(jīng)驗:引入數(shù)字化“五點定參”標定規(guī)范
在傳統(tǒng)輪圈設(shè)計中,設(shè)計師往往依賴于經(jīng)驗性的幾何拉伸與樣條線手動調(diào)整,研發(fā)周期長且缺乏嚴密的數(shù)學(xué)規(guī)律支撐。UPVINE 靜藤在本次 PRO PLUS 的研發(fā)中,徹底推翻了傳統(tǒng)做法,建立了一套基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫+參數(shù)化驅(qū)動的數(shù)字化建模與裝配規(guī)范。
1. 黃金基準框架的搭建
研發(fā)團隊首先以上視基準面(Top Plane)為核心構(gòu)建了輪組的設(shè)計基準。通過建立 以半徑322mm的豎直構(gòu)造線鎖定輪圈物理邊界外徑,并高精度擬合了外胎圓截面、輪圈設(shè)計外框架與內(nèi)寬邊界。這種參數(shù)化的裝配約束,使得輪圈在旋轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)角調(diào)整時能夠保持絕對的幾何連續(xù)性。
2. 獨創(chuàng)“五點定參法”
為了給輪圈的外廓曲率建立快速數(shù)據(jù)堆量的高維數(shù)據(jù)庫,UPVINE靜藤團隊獨創(chuàng)了五點定參法。該方法通過在樣條曲線上標定5個關(guān)鍵控制點:
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1:由胎床單邊壁厚設(shè)定寬度后的起點,定義倒圓角半徑。
2:控制輪圈中段的最大寬度以及過渡梯度。
4:精準標定最大輪圈寬度處的拐點銜接變化曲率。
5:控制輪圈收尾處的斜率角度,直接決定氣動尾流的剝離時機。
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通過調(diào)整這五個點的軸坐標與控制柄切線角度,UPVINE靜藤團隊成功在統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型下,無縫衍生出純U型、純V型、VU型、UV型等多種幾何拓撲圈型,能夠快速給CFD分析提供大量的樣板案例訓(xùn)練數(shù)據(jù),進行氣動圈型的設(shè)計優(yōu)化比對選型。并同時做了參數(shù)化裝配的鏈接自動生產(chǎn)工具,實現(xiàn)了參數(shù)化建模和自動化裝配的高效自動化串聯(lián)工作流。
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CFD仿真迭代:全工況風(fēng)阻的科學(xué)擇優(yōu)
依托成熟的多物理場仿真平臺,UPVINE靜藤研發(fā)團隊對這四大核心圈型進行了覆蓋0至 15度偏航角、風(fēng)速高達40km/h 與50km/h 的極端工況風(fēng)洞數(shù)值模擬。
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1. 宏觀設(shè)計大方向確立
仿真結(jié)果揭示了空氣動力學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)典規(guī)律與邊界:
純V型圈型:在無側(cè)風(fēng)(0度偏航角)工況下,速度越快氣動優(yōu)勢越明顯,擁有完美的“水滴形”正面破風(fēng)效能,但在有側(cè)風(fēng)時風(fēng)阻急劇攀升。
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純U型圈型:在大偏角(5度以上)工況下,由于能有效控制迎風(fēng)面的邊界層分離,相比純V型展現(xiàn)出顯著的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與紊流抑制優(yōu)勢。
UV型(偏U)與VU型(偏V):兩者各有千秋。VU型在小偏角下氣動表現(xiàn)更為激進,而UV型則在大偏角下鎖定了更低的風(fēng)阻積分。
2. 真實賽道場景的深度融合(UV2圈型脫穎而出)
在確定了“UV型”與“VU型”作為主力候選方案后,UPVINE靜藤團隊并未停留在“孤立數(shù)據(jù)陷阱”中和脫離實際考量的誤區(qū),而是引入了賽道真實工況影響因子矩陣:
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大集團工況:車手處于集團庇護中,功耗較低,風(fēng)向更接近0度偏角,氣動影響因子占比較低。
單飛/突圍工況:功耗高達100%- 120%FTP,且隨時面臨各種大偏航角側(cè)風(fēng),氣動影響因子極高。
沖刺工況:速度飆升至50km/h以上,功耗處于極限狀態(tài),對極端高流速下的邊界層控制要求極高。
基于上述場景權(quán)重,UPVINE靜藤團隊針對UV圈型進行了二次氣動迭代,最終開發(fā)出UV2優(yōu)化圈型。數(shù)據(jù)表明,UV2在 0度和15度兩個極端偏角下均取得了壓倒性的超低CDA 值,完美契合了單飛與極限沖刺的實戰(zhàn)需求。
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外胎寬度影響下的“最佳氣動過渡曲率”誕生
在細分優(yōu)化階段,UPVINE靜藤團隊還重點剖析了“外胎寬度”與“輪圈寬度”之間的氣動耦合效應(yīng)。
通過對30mm與 32mm胎寬在不同圈型下的對比分析,研究人員發(fā)現(xiàn):
在0°和5°工況下,30mm的胎寬占有氣動優(yōu)勢;
在10°和15°工況下,32mm的胎寬占有氣動優(yōu)勢;
總積分值或者平均值為30mm的胎寬更小(更優(yōu));
從趨勢上看,當(dāng)速度越快二者的差距會越小(即速度越高,胎寬帶來的影響因子更小,但是差別非常微小);
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這說明,在高流速下,隨著偏航角的增大,當(dāng)輪圈寬度(35mm)大于胎寬時,能夠讓氣流在胎壁與框體連接處形成極佳的曲率過渡,維持氣流附著,推遲失速剝離,減少渦量占比,進行控渦型氣動優(yōu)化,這就是超寬外寬氣動優(yōu)勢理論的來源。最終,UPVINE靜藤PRO PLUS 確定了 35mm超寬外寬與C30 氣動胎 構(gòu)筑的黃金氣動曲率組合。
此外,針對業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的條帽凸臺氣動影響,靜藤利用CFD 進行了精細化建模,證實1MM高度的外部凸臺孔位對整體氣動風(fēng)阻的影響因子僅在十萬分之一左右。這意味著在能夠采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的高強度輻條接口凸臺的同時,產(chǎn)生的氣動損失完全可以忽略不計。
終極規(guī)格,靜待破風(fēng)
歷經(jīng)數(shù)十輪參數(shù)化裝配與多物理場CFD 迭代,基于五點定參法確定結(jié)構(gòu)選型,再通過多輪細節(jié)優(yōu)化對比驗證,UPVINE靜藤 PRO PLUS 輪組的終極規(guī)格正式塵埃落定:
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外寬:35mm(實現(xiàn)最佳曲率過渡)
框高:53\63mm(兼顧巡航氣動與側(cè)風(fēng)操控)
內(nèi)寬:25mm(完美適配現(xiàn)代寬胎技術(shù))
圈型拓撲:UPVINE靜藤獨家UV2優(yōu)化圈型
孔數(shù):前輪21\后輪24孔(配備優(yōu)化外置凸臺孔)
型號
PRO PLUS 53
PRO PLUS 63
位置
前輪
后輪
前輪
后輪
框高
53mm
53mm
63mm
63mm
重量
585±5%
690±5%
635±5%
750±5%
輻條
21根
24根
21根
24根
內(nèi)寬
25mm
25mm
25mm
25mm
外寬
34mm
34mm
35mm
35mm
UPVINE靜藤PRO PLUS 輪組的發(fā)布,不光只是提出了“超寬外寬氣動優(yōu)勢性理論”,不僅是一次產(chǎn)品的迭代更新,更證明了UPVINE靜藤在自主研發(fā)、底層多物理場仿真領(lǐng)域已走在行業(yè)前列。未來,UPVINE靜藤將繼續(xù)秉持“數(shù)據(jù)說話,實戰(zhàn)檢驗”的工程師精神,為全球騎士提供更具統(tǒng)治力的破風(fēng)裝備。
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