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.
