450 km-ig jó

2001.09.20. 09:51
Kapcsolódó cikkek (1)
A számítógépes virtuális tesztelés az autógyártás mindennapjaihoz tartozik. Van azonban egy terület, ahová csak most kezd betörni: az abroncsgyártás. A korábbi kizárólagos manuális tesztelés fô oka az volt, hogy egyetlen komputerprogramot sem tartottak annyira megbízhatónak, hogy rábízzák az egyik legfontosabb biztonsági alkatrész ellenôrzését.
 
   
   

Amerikai-francia közös vállakozásban - a Penn State Kutatóintézet és az ESI csoport összefogásaként kb. 10 éves fejlesztés, és hasonló felhasználási területű rokonalkalmazások után - született meg a Pam-Shock nevű szoftver, amelynek segítségével a mérnökök képesek az abroncs viselkedését már akkor vizsgálni, amikor az még a rajzasztalon formálódik. A projektben neves egyetemi kutatók vettek részt, eredményeiket egy Pennsylvaniában tartott konferencián ismertették meg a nagyközönséggel.

Dr. Moustafa El-Gindy, a kutatás vezetôje szerint a legtöbb fejtörést az okozta, hogy az abroncs az autó legösszetettebb része, legalábbis, ha a mechanikai viselkedését nézzük. Ha az abroncs eléri a maximális megengedett sebességét, a kerületén állóhullámok jönnek létre, amelyek deformálódáshoz, a hômérséklet emelkedéséhez, végsô soron teljes pusztuláshoz vezetnek.

 
   
 

Hogy a fenti maximális sebesség értékét meghatározhassák, egy egyszerű gépezetet alkalmaznak: a nagy sebességgel forgatott abroncsot egy dobbal érintkeztetik, így tesztelve a viselkedését és ellenállóképességét. Az új szoftvernek köszönhetôen a mérnökök virtuálisan tesztelhetnek bármilyen mintázatú és tetszôleges nyomás alatt álló abroncsot, és meghatározhatják a keletkezô állóhullám milyenségét.

A hagyományos PC-n is futó alkalmazás leírja az állóhullámok nyomán keletkezô hô, energiafogyasztás és súrlódási ellenállásváltozás mértékét. Igazi extraként még az út vibrációs hatása is ellenôrizhatô. Az értékelések szerint a szoftver és a hagyományos tesztelés teljesen egyforma eredményt ad.

 
   
   

Léteztek eddig is hasonló funkciójú részprogramok, de ez az elsô, amely vizuálisan is megjeleníti a dobbal érintkezô abroncs alakváltozásait, képes 450 km/h sebesség virtuális elérésére, és egyedülálló módon zökkenések vizsgálatára. (A szoftver speciális verziója 11 km/s sebesség melletti dinamikai változások leírására is képes.)

A kutatók ún. nemlineáris véges elemszám-analízis matematikai eljárást használtak, ebbe építették az abroncs megjelenítését úgy, hogy az abroncsot számos területre osztották, és ezek kapcsolatát figyelték. Matematikai modelljük 7880 héj-, 4200 szilárd, 1680 membrán-, 120 sugárirányú és 2 kemény testelemet tartalmaz.

 
   
 

Ugyan a számítógépes tesztelés nem helyettesíti a futásteszteket, mégis jelentôsen csökkenti a fejlesztési idôt, segít meghatározni a design kritikus pontjait, esetleg újratervezni az egész konstrukciót, anélkül, hogy a tesztmodellt le kellene gyártani. Segítségével egy új gumi kifejlesztési ideje felére rövidülhet, a korábbi háromról másfél évre. A jó abroncsdesign határozza meg a biztonságos útfekvést, fékezést, komoly kihatással van a futási teljesítményre és a fogyasztásra is. A Goodyear elsôként csatlakozott a fejlesztési projekthez, amitôl azt remélik, hogy sokkal piacképesebb árakon tudnak majd új termékekkel elôrukkolni.

A szoftver a fenteken kívül képes bármilyen dinamika leírására, együttműködik a többi Pam szoftverrel, pl. Pam-Flow nevű folyadékdinamikai programmal, így nagy hasznát veszik repülôgéptervezésben, a balesetek körülményeinek felderítésében, de akár egy laptop vagy hungarocell csomagolás töréstesztjének létrehozásában is. Alkalmazási platformjai felölelik a CAD-CAM tervezésben használatos operációs rendszerek és hardverek szinte teljes körét, fut SGI/IRIX, HP-UX, IBM/AIX, SUN OS alatt, használható Alpha, Cray és természetesen pentium gépeken is. További információ: www.esi.fr.