我们时不时会听到车队抱怨对手的车身过于柔软。这往往导致FIA施加另一个测试，以确保遵守法规的原则。那么，这些原则是什么？为什么总是在寻找可接受性的极限？

F1技术法规第3条涵盖空气动力学部件，这条法规要求所有影响赛车空气动力学性能的部件或车身必须相对于其参考框架（在大多数车身和机翼的情况下，是底盘）牢固固定且不可移动。

当然，没有任何工程部件是完全刚性的。1987年，为了庆祝金门大桥建成50周年，30万人走过了这座桥。桥的挠度被测量为7英尺，听起来很惊人，但实际上只达到这座重达89.5万吨桥梁安全挠度极限的75%。

因此，如果一个如此过度设计的结构可以有如此大的挠度，那么F1赛车的车身在高速下挠度几毫米也就不足为奇了。重要的是确定什么是可接受的极限，什么违反了法规的具体规定或意图。

这并不是什么新鲜事。在我们能够将计算流体力学（CFD）模拟与有限元（FE）计算相结合之前，也就是说将空气动力学计算与结构计算联系起来之前，我们使用经验方法调整部件的刚度。

例如，我们会有几种不同构造的前翼襟翼，它们会以不同的方式后退。所以，如果车手抱怨在高速弯道上车子不稳定，而不是仅仅减小襟翼的角度，从而在中速弯道上失去前端抓地力，我们会安装一个更柔软的襟翼，它在高速时会失去负载，但在中速时保持攻角。

那时的测试很原始，遵守法规的情况往往是主观的。但是，在那些日子里，最终的判断权归于已故的查理·怀汀，他的意见决定了什么是对的，什么是错的。

我记得在雷诺工作时的一次经历，我们的后翼襟翼设计在高速时会后退以减少阻力，所有襟翼在某种程度上都会这样做。一次湿地比赛后，查理找我谈话，带我去检验区解释我们后翼上的一些问题。

当我走近赛车时，我立即看到我们被抓住了。挠曲的襟翼像雨刷一样在后翼端板上留下了一道干净的弧线，而其他地方则布满了雨水和泥土。和查理一贯的风格一样，他要求我们在下场比赛前修复，当然我们也照做了。

随着分析技术的进步，我们能够将模拟连接起来，使CFD派生的负载可以自动应用于FE程序，以确定负载下的挠度，然后将这种挠曲形状反馈给CFD，以确定新的负载。经过一些迭代循环后，最终会达到平衡。

工程师的技巧始终在于将事物推向法规的极限，以最大化竞争优势，但不越界。

另一个帮助我们理解的方面是，当我们开始将这些挠曲形状应用于风洞模型时，我们测量的结果更接近现实，而不是从极其刚性的模型中获得的结果。

虽然将CFD模拟与FE模型链接起来似乎简单明了，但不幸的是，这并不是一个简单的过程。两种技术乍看之下似乎相似。它们都通过应用几何网格将一个区域细分为许多非常小的元素。在FE的情况下，网格应用于固体结构，而对于CFD，则应用于结构的表面及其周围的空气。

这些小元素可以符合物体的形状，因此可以更简单地计算每个小区域的条件，而不是计算整个物体。在这种情况下，FE方程将解决结构的机械性能，而对于CFD，将解决流体动力学方程。

两者需要不同类型的网格，但只要小心，可以找到一个妥协，使网格适合两者，而不增加元素数量，从而不会过多增加计算时间。

还必须注意，FE分析确定的是小元素的节点或交点的值，而CFD解决的是元素中心的值。幸运的是，由于元素非常小，这种微小的不准确性是可以接受的。

从实际意义上讲，事情已经远远超出了查理·怀汀所青睐的主观检验。今天，技术法规中有超过2000个字涵盖了车队必须进行的各种测试，以确保车身的柔性在可接受的范围内。

这些测试通常包括施加给定的负载到部件上，并在施加载荷点测量挠度。2021年中期引入了一种更通用的技术，要求车队在后翼上放置带有十字线的小圆圈，这样后视摄像头可以用来检查是否有过度挠度。

工程师的技巧始终在于将事物推向法规的极限，以最大化竞争优势，但不越界。使用复杂的碳纤维层叠工艺，仔细调校纤维类型和方向，使其刚好达到所需的柔性，而不会引起检查员和裁判的愤怒。