Tokai University自2009年開始以Cradle CFD SC/Tetra 進行空氣動力學模擬，優化太陽能車的幾何設計。
本文內容來自與Tokai University 的訪談，原文內容擷取重點寫在這裡。
位於日本神奈川的東海大學 (Tokai University) 學生專案中心的太陽能車隊，因在2009年和2011年連續贏得澳洲世界太陽能車挑戰賽，被認為是世界上首屈一指、由學生主導的太陽能車設計團隊之一。成功的車輛設計的關鍵之一是將空氣動力學阻力最小化，主要目的是要以最少的能量進行最高速的行駛。東海大學的學生團隊使用計算流體動力學（CFD）模擬來優化車輛的幾何形狀。他們使用 Cradle CFD -SC/Tetra 軟體進行模擬。以下是與東海團隊的訪談中有關 SC/Tetra 在這種具挑戰性環境中，它的教育優勢和可用性。
Tokai University學生專案中心
這個太陽能車隊隸屬於Tokai University學生專案中心的光能專案。該中心是一個教育組織，為學生主導的各種主題活動提供核心支持。主題範圍從地方振興到環境問題和社會行動。活動包括參加比賽、與業界共同合作的專案以及舉辦工作坊。透過這些活動，幫助學生學習基本技能，這些技能將有助於他們的職業生涯和生活，包括溝通、領導力、問題解決和創造力。除了太陽能車隊，其他團隊還包括電動車隊和人力飛行器（HPA）隊。這三個團隊都是光能專案的一部分，專注於設計環保的交通工具。
第一支太陽能車隊於1991年組建。Tokai University學生專案中心成立於1996年。該團隊在電機電子工程學系的木村英樹教授實驗室內工作。木村博士是學生專案中心的助理執行主任。來自大學各個學院的學生都是太陽能車隊的成員，這些學生有工程學院的，也有來自藝術系的學生。
關於Tokai Challenger
太陽能車是終極環保車輛，僅依靠太陽能和電池運行。一旦上路，就不需要加汽油。由東海大學製造的太陽能車Tokai Challenger使用了業界最先進的技術。它採用了優化的Panasonic矽系列HIT太陽能電池，這些電池的轉換效率為22%，並配備5KWh鋰離子電池。車輛的車架由DOME Carbon Magic Co., Ltd.製造的CFRP（碳纖維增強塑料）構成，碳纖維由東麗工業株式會社提供。高效能馬達由Mitsuba Corporation生產。這輛車長4.98米（16.3英尺），寬1.59米（5.2英尺），高0.88米（2.9英尺）。它在使用太陽能時能以90公里/小時（56英里/小時）的速度巡航，理論最高速度為160公里/小時（99英里/小時）。
Tokai Challenger在2009年和2011年贏得了澳洲世界太陽能挑戰賽的冠軍。這是連續的勝利，因為這個比賽每隔一年舉行一次。此外，該團隊在2010年至2012年間連續三次贏得南非共和國的“南非太陽能挑戰賽”。
使用 SC/Tetra 進行太陽能車設計
太陽能車的設計從三維車身設計開始，這需符合競賽規範，並使用 SolidWorks CAD 軟體進行設計。然後將三維幾何數據輸入 SC/Tetra CFD 軟體進行空氣動力學模擬，以優化車輛的幾何形狀。
自2009年以來，SC/Tetra一直被用於空氣動力學模擬。當時，模擬是在Yamaha Motor 的車身設計和空氣動力學專家-池上敦哉和島田清的幫助下進行。在早期階段，確定車輛幾何形狀主要是通過試錯的過程。首先從模擬競爭對手的設計開始，然後尋求透過最小化CDA（空氣動力學阻力和投影面積的乘積）來逐步減少空氣阻力。( 註解 : CDA 是 the product of the drag coefficient (CD) 和 the frontal area (A) of a vehicle )
學生是主導設計和模擬過程的核心，負責詳細的工程和分析工作。他們在航太系講師兼空氣動力學專家福田康太博士的指導下工作。目前，有三名學生能熟練地掌握車輛空氣動力學模擬。
模擬多種幾何形狀
與早期團隊從分析競爭對手設計開始不同，正如木村博士所描述的那樣，如今的心態是：「我們不展示任何具體的例子。我們讓學生自由設計。」這使學生不受過去的限制，能夠跳出框架來思考。這種方法可能會導致意想不到的新穎設計。
在設計太陽能車時，第一個物理限制是安裝太陽能電池所需的大面積。空氣動力效率是一個關鍵的性能標準。此外，駕駛艙尺寸和整體車輛尺寸必須符合比賽規定。
3D CAD數據透過將IGES格式轉換為STL格式傳遞給SC/Tetra。在早期，這種數據轉換很困難。由於移動組件（如車軸），wrapping function 無法捕捉所有修改的幾何。隨著時間的推移，數據轉換的技術更為成熟，減少了執行此任務所需的時間。此外，隨著車輛的成熟，幾何修改也減少了。如今，使用一半的車輛模型進行一次CFD模擬，大約需要八小時。
然而，團隊成員隨著學生的修業年限會持續變動，太陽能車隊意識到了訓練的重要性。學生不僅參加Yamaha Motor 和 Cradel CFD專家的講座，還互相教授並指導的初階的同學。
SC/Tetra 的優勢
根據福田博士的說法，SC/Tetra 的優勢在於其操作簡便性和高準確性。「在流體動力學模擬中，最重要的部分是準確生成網格。」這可以透過 SC/Tetra 的自動網格生成功能輕鬆實現。減少了網格生成的壓力，並有助於評估更多的幾何變化。
關於準確性，木村博士表示，「SC/Tetra 從不偏離正確結果。當我們修改部分幾何形狀時，結果會顯示出來。使用其他一些模擬工具時，經常會發生當我們調整某些參數時，結果卻與我們所知的事實相反。SC/Tetra 能正確模擬這種相對變化；我們可以信賴它。」
從教育的角度看可用性
總體而言，SC/Tetra 受到學生的好評。他們可以清楚地看到設計變更如何影響車輛周圍的氣流。將設計變更的影響可視化，讓大家對設計結果感到興奮。
福田博士還強調了 SC/Tetra 軟體的教育優勢。「使用 SC/Tetra 可以在相對較短的時間內進行模擬，這使其適合在課堂上使用。」該軟體不僅受到工程領域學生的歡迎，也受到工業設計學生的喜愛。越來越多的工業設計師被期望也能關心產品的功能，而不僅僅是設計美學。例如，在汽車設計中，一個在視覺上具有吸引力，但空氣動力性能低的設計不會被接受。木村博士說：「有些學生希望在汽車設計領域追求自己的職業生涯。對他們來說，從設計和功能計算模擬中獲得反饋，讓他們提早感受未來可能的工作內容。」
持續在成功的道路上前進
時間回到2012，太陽能車隊正處於設計過程中，準備參加 2013 年世界太陽能挑戰賽，他們目標是連續第三次獲勝。自上次比賽以來，競賽規則發生了巨大變化，要求對車身進行重大修改。規則變更旨在提高安全性和實用性。例如，新車輛配置為四輪車而非三輪車。駕駛位置現在必須類似於傳統乘用車。車輛的整體尺寸更小。
總而言之，這些新的要求表明，相較於過去的太陽能車，現在的空氣動力性能可能較差。因此，計算模擬的貢獻變得更加重要。澳洲世界太陽能挑戰賽自1987年以來舉行，是最受推崇的太陽能賽車比賽。2011年，來自二十個國家和地區的三十七支隊伍參加了比賽。參賽車輛大約需要在全國範圍內行駛3000公里（1864英里），其中700公里（435英里）是在高速公路上行駛。這相當於大約五天的高速公路行駛時間。當「東海挑戰者」在2011年獲勝時，它在32小時45分鐘內完成了賽程，平均時速略超過90公里（56英里）。
相比之下，南非太陽能挑戰賽是由國際汽車聯合會（FIA）認證的比賽，開放給各種替代燃料車輛，包括太陽能車、電動車和混合動力電動車。儘管南非的比賽參賽者較少，但難度更大。這是最長的比賽，覆蓋近5000公里（3107英里），海拔高達2000米（6562英尺）。這場比賽包括緊急轉彎、紅綠燈以及開放道路上的大量交通。在2012年，「東海」車輛在五天內以71小時13分鐘完成了賽程。
成功參加任何一場太陽能賽車比賽都需要一支優秀的支援團隊。太陽能電池的電壓和溫度會被持續監控。這些數據通過學生開發的遙測系統以無線電波的方式傳送到指揮控制車。天氣資訊則是從地球同步衛星「向日葵」獲得，並轉換成團隊可以用於比賽的資訊。太陽輻射強度是通過使用由千葉大學環境遙感中心和東海大學研究與信息中心開發的「T-SEED」系統從衛星數據中獲取的。
太陽能車比賽需要設計、開發和實施廣泛的技術。整個技術團隊必須全力投入。這些比賽挑戰參賽者的綜合實力。從教育的角度來看，學生們在比賽中發展技術技能，學會團隊合作，並經常擔任領導角色。這一點在初始設計的空氣動力學模擬階段最為明顯，這是提高行駛速度的第一步。目前，針對下一屆在澳洲舉行的挑戰賽的模擬工作正在進行中。全世界都在期待東海大學太陽能車隊的下一次參賽。
原文內容: Tokai University-Students take the lead in simulating solar car aerodynamics