modeFRONTIER 助力佛罗里达大学的 Michael Bambula 运行工作流程、集成第三方软件、自动化设计探索流程并执行后处理分析。
主要成果：
1：节省数周手动迭代时间
2：实现设计探索流程自动化，集成 Excel 与 GT-Suite
3：实现显著性能提升（64.2 马力 @ 16500 转/分）
竞赛背景
获奖者 Michael Bambula 来自佛罗里达大学，他展示了一个顶级设计项目：在开发完整的 Moto3 摩托车模型并考虑赛道实际情况进行仿真的同时，实现了显著的性能提升（64.2 马力 @ 16500 转/分）。
该竞赛由艾普瑞利亚赛车部门（Aprilia Racing）与 Gamma Technologies 联合举办，面向工程专业本科生和研究生团队开放。挑战目标是：通过多学科优化（使用 modeFRONTIER）和发动机系统一维仿真（使用 GT-SUITE），改进一款四冲程单缸发动机的设计。竞赛奖项包括在艾普瑞利亚车队实习的机会，该车队曾多次获得世界锦标赛冠军。
挑战
该项目旨在最大化发动机功率。由于发动机结构受到限制，团队对进排气系统进行了优化。Gamma Technologies 提供了一套仿真工具（GT-Suite），用于开发高性能发动机的一维模型。基础发动机结构的多个方面受到约束，包括：缸径、冲程、连杆长度、发动机转速、最大气门直径、最大气门升程、最大节气门直径、最大压缩比、非可变气门正时以及自然吸气。在这些约束条件下，优化气缸充气效率（波动动力学）被视为合理的设计方向。
解决方案
modeFRONTIER 工作流程用于自动化设计探索过程，并集成 Excel 和 GT-Suite，以计算进排气门升程曲线并仿真发动机功率输出。在一维发动机模型的开发过程中，存在许多固有未知因素，因此 Michael 在严谨研究的基础上做出了合理的假设。
modeFRONTIER 自动寻找与进排气系统相关的设计变量，以优化输出结果：发动机在最低转速至最高转速（11500 转/分至 17500 转/分）范围内的功率总和。
"modeFRONTIER 运行了 1000 种不同的设计方案，这些方案的输入参数各不相同。混合算法在基于最大化发动机功率的目标寻找最优解方面表现出色。" —— Michael Bambula，佛罗里达大学赛车队
"分析不仅局限于确定功率最大的发动机，" Bambula 继续说道，"事实上，最终的目标是判断某一设计是否足以用于赛车运动，因此需要将其与单圈时间进行对比。这就是为什么我们决定将 modeFRONTIER 得出的一批最优结果导入 OptimumLap 软件进行仿真，仿真中考虑了包括 Moto3 摩托车模型在澳大利亚菲利普岛大奖赛赛道行驶在内的多种假设条件。"
Michael Bambula（佛罗里达大学）
Michael Bambula 出生于德国菲尔特，最初移居巴哈马，后与双胞胎兄弟 Alex 和母亲 Karin 一同迁至南佛罗里达州。他在佛罗里达州奥兰多的中佛罗里达大学获得机械工程学士学位，主修能源系统。在校期间，他积极参与方程式 SAE 车队，协助设计制动、传动和动力总成系统。在 2014-2015 赛季，他带领车队参加了两次全国性比赛。目前，Michael 在佛罗里达大学攻读机械工程硕士学位，主修热科学与流体动力学，同时在康明斯公司系统分析团队任职。
