Simulatsioonid Lahendavad Keeruka Sõidu Tehnoloogia Arvutused

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Simulatsioonitehnoloogiad on juba ammu leidnud oma koha lihtsates rakendustes. Arendus- ja ehitustehnoloogias saab nüüd simulatsioone kasutada ka väga keerukate mudelite arvutamiseks. Osaliselt erinevate materjaliomadustega mitmeosaliste kehade geomeetriad ühendatakse vooluarvutustega (õli-, bensiini-, vee- või õhuvoogude jaoks) ja arvutatakse väga erinevates keskkonnatingimustes

Distsipliini, mis nõuab teadmisi, kuid samal ajal võib ka tohutu toetust ehitus. Kasutades tagasilla sidurpiduri näidet tarbesõidukite sektoris, näitab Heidenheimi inseneribüroo Merkle & Partner võimalusi, mida simulatsioonitehnoloogiad juba pakuvad. Inseneribüroo on aastaid arendanud arendusteenuste modelleerimist, prototüüpide koostamist ja testimist. Merkle & Partner kasutas hiljuti ka kommertssõidukite sektoris tagasilla piduri arendusetapis simulatsioonitehnoloogiaid - erakordselt heade tulemustega.

Pildigalerii

Mis eristab siduripidurit

Tuleks välja töötada sidurpidur, mida kasutatakse tagumise telje aeglustamiseks. Siduripidurid puutuvad kokku kõige ebasoodsamate tingimustega: need võivad vastu võtta suuri jõude, on vastupidavad ja töötavad suletud õlijahutusega süsteemi kaudu.

Kineetiline energia muundatakse hõõrdumisel soojuseks. Lühidalt, siduripidur on oma ülesehituselt ja funktsioonilt sarnane mitmeplaadilise siduriga, mis peaks ühtlasi sobitama erinevatel kiirustel pöörlevaid võlli. Piduri tõhusus ja õli abil jahutamine määravad seetõttu suuresti ketaste endi geomeetria.

Kasutajate kohtumine mehhatroonilise ajamitehnoloogiaga

Mehhatroonilise ajamitehnoloogia kasutajakohtumisel keskendutakse käikude, sidurite ja pidurite mehaanilistele komponentidele, samuti nende kujundusele, mõõtmetele ja koostoimele üldises mehhatroonilises süsteemis.

Rohkem infot

Täpsemad teadmised tänu simulatsioonile

Simulatsiooni arvutusi saab kasutada pidurite väljatöötamise ja katsetamise kõigil etappidel. Simulatsiooni abil saab tootearenduses eriti suuri eeliseid. Siduripiduri näitel kanti konstrueeritud mudel simulatsioonitarkvarasse ja selle püstitasid Merkle & Partneri insenerid.

„Nii nagu lihtsad simulatsioonid, pakuvad ka keerulised simulatsioonid üksikasju ja teadmisi, mida on katsetamise teel raske või osaliselt võimatu tuvastada. Inseneri kogemus on sihipärase simulatsiooni jaoks alati määrav. See puudutab arvutuse ehitamist selliselt, et arvutustegevus jääks säästlikuks, kuid olulisi detaile saab siiski ära tunda, “ütleb Christian Mielke, Merkle & Partneri arendusinsener ja projektijuht. Simulatsiooni jaoks olid määravaks nii lamellide geomeetriad kui ka efektiivne õlivarustus.

Optimaalse konstruktsiooni variantide simuleerimise kohta

Simulatsiooni suureks eeliseks on erinevate parameetrite testimine reaalsetes tingimustes, mida saab virtuaalselt täpsustada. Näiteks oli antud projekti puhul üsna lihtne uurida erinevaid õlitemperatuure, näiteks selleks, et teada saada, kas pidur töötab nii pideval töötamisel temperatuuril umbes 90 ° C kui ka näiteks siis, kui külm talvel Norras talvel hommikul temperatuuril -20 ° C. Lisaks sellele saaks optimaalse konstruktsiooni saamiseks neid katseid suhteliselt hõlpsalt läbi viia erinevate lamellide geomeetriatega.

Toimiku simulatsioon

Kuidas simulatsioon parandab tootearendust?

Vahelduseks disaineritega

Virtuaalse optimeerimise ajal on Merkle & Partneri arvutusinsenerid pidevas kontaktis disainerite ja arendajatega ning pakuvad olulist teavet, mis võiks disainerit aidata. Sel viisil rakendatakse kõiki geomeetrilisi muudatusi sihipäraselt ja tõhusalt, võttes arvesse mitte ainult mehaanilisi aspekte, vaid kogu süsteemi.

See protseduur tähendab ehitustöödele tohutut kergendust ja seda hindavad Merkle & Partneri kliendid väga; see on väljakujunenud arendusprotsessi oluline osa.

Simulatsioon asendab lugematu arvu katseid

Tõhusat naftavarustust testiti ka väga erinevates keskkonnatingimustes. Suurim väljakutse on see, kuidas seadistada uimede geomeetriat nii, et õli saaks kõikjal ühtlaselt jaotada. Õli tarnimist tuleb optimeerida, nagu ka tühjendamist. Kuna õlil on oluline ülesanne hõõrdumisel tekkiva soojuse hajumine, peavad parima lahenduse leidmiseks paljud tegurid omavahel põimuma.

“ Tavaliselt kasutate selliste protsesside jaoks lugematuid teste. Paigaldatakse erinevad geomeetriad ja seejärel testitakse neid reaalsetes tingimustes. Tulemusi võrreldakse parima võimaliku lahenduse leidmiseks,”ütleb Christian Mielke. Materiaalseid ressursse ei kasutata ära, vaid ka aega. Ja lõplik lahendus pole tavaliselt optimaalne.

Keskklassi simulatsioon

Alustage simulatsiooniga: takistused ja kuidas neist üle saada

Vaja oli ainult ühte prototüüpi

“Oleme laiendanud siduripiduri toiteliinide geomeetriat. Simulatsioonid näitavad meile, mida katsetes sageli märkamata jäetakse. Klient ise oleks arvatavasti lahenduse välja pakkunud alles siis, kui me talle pärast palju teste esitasime,”ütleb Mielke. Töö simulatsiooniekspertide ja kliendi arendusosakonna vahel võttis umbes 3–4 kuud ja puhta mehe töö umbes kaks kuud.

Klient pidi prototüübi kokku panema ainult üks kord. Tavaliselt tuleb seda teha mitu korda ja see nõuab tohutuid kulusid ja arendusaega. Mõningaid katseid tehti ka simulatsioonide abil optimeeritud prototüübiga. Testimisinseneride töö ei muutu mingil juhul simulatsioonide abil, see on lihtsalt lihtsustatud.

Simulatsiooni eelised

Simulatsioonid säästa kulusid ja aega, mida on keeruline eelnevalt kvantifitseerida. Samuti on fikseeritud seadus, et vea parandamise kulud tõusevad seda hiljem, kui see projektis leitakse.

Iga tootja ülim kokkuvarisemine peab kriitiliste vigade kõrvaldamiseks tagastama toote, mis on juba tarnitud. Need on sageli puudused, mis oleks simulatsioonides tuvastatud juba ammu enne esimese prototüübi füüsilist kokkupanemist.