Bir lastiğin sırtının, kauçuğunun ve boyutunun bir yolun köşelerine, açılarına ve tepelerine nasıl tepki verdiğini simüle eden Sandia National Laboratories ve The Goodyear Tire & Rubber Co., ilk prototipler üretilmeden önce bir lastiğin performansını gösteren sanal bir araç geliştirdi.
Bilgisayar simülasyonları , gerçek yol koşullarını simüle eden sanal bir test makinesinde sanal bir lastiği test eder. Sandia’nın Simulation Modeling Sciences yöneticisi Michael Skroch, bu nedenle Virtual Flat Trac’in Goodyear’ın Ohio, Akron veya Colmar-Berg’deki gerçek Flat Trac makinelerinde test edilmesi ihtiyacını azalttığını söyledi.
Fiziksel Flat Trac’in bir lastiği kendi hızından geçirirken ölçtüğü kuvvetler, yan dönüşler ve hızlanma ile bir konveyör bandı gibi, Sandia’nın yüksek performanslı hesaplama kodlarıyla modellenebilir.
Skroch, “Lastik yapısı ve lastik üzerindeki kuvvetler, sanal bir tasarım döngüsünün parçası olarak Sandia kodları ile simüle edilebilir, bu da Goodyear için mühendislik süresini ve pazara sunma süresini azaltmaya yardımcı olur,” dedi. “Bu çalışmada Goodyear ile ortaklığımız, Sandia’nın nükleer caydırıcılık misyonu kapasitesini geliştiriyor.”
Virtual Flat Trac, Sandia ve Goodyear arasındaki yaklaşık otuz yıllık ortaklıktaki en son yeniliklerden biridir ve laboratuvarların en uzun süredir devam eden Kooperatif Araştırma ve Geliştirme Anlaşması veya CRADA’dır.
Birden çok dönüş, öğeler arasında milyonlarca farklı etkileşim, karmaşık lastik yapıları ve aşınma, sıcaklık ve basınç koşulları içeren mükemmel simülasyonlar için çalışmak son derece karmaşık olabilir. Ancak zorluklar, Sandia’nın yüksek performanslı bilgi işlem ve nükleer stoklama çabalarına katkıda bulunan algoritmaları ve yazılımları da geliştiriyor.
Skroch, “Sandia ayrıca, nükleer caydırıcılık mühendisliği ve stok yönetimi için daha iyi verimlilik ve hızlandırılmış tasarım için sanal testlere büyük ilgi duyuyor” dedi. “Bu, ileriye dönük bu çalışmada kazan-kazan ortaklığımızı derinleştiriyor.”
Goodyear için somut bir sonuç da var: Virtual Flat Trac, 2022’de üretime başlaması beklenen iki önemli araç modeli için Goodyear lastiklerinin seçilmesinde etkili oldu.
“Sandia kodlarını kullanan Virtual Flat Trac modelleme, yeni işleri güvence altına almak için büyük bir otomotiv orijinal ekipman üreticisine sunduğumuz paketin önemli bir parçasıydı. Yıllar boyunca Sandia teknolojisi ile çok sayıda galibiyet aldık; bu bir örnektir. Goodyear’ın Modelleme ve Simülasyon Ar-Ge Üyesi Tom Ebbott, doğrudan bir iş etkisi ile “dedi.
Sanal dünyada modelleme
Virtual Flat Trac, Sandia’nın Sierra analiz kodları paketi kullanılarak geliştirildi, dedi laboratuvarların Goodyear teknoloji sorumlusu Vicki Porter.
Basitçe söylemek gerekirse, tasarımcılar lastik üzerindeki araç yüküyle birlikte lastiğin geometrisini, malzeme bileşimini, şişkinliğini ve sırt desenini girerek lastiğin sıcaklığı, yol gürültüsü ve viraj alırken direksiyonu tutan sürücünün nasıl hissettirdiği gibi şeyleri tahmin ediyor ve çeşitli hızlarda.
Porter, “Örneğin, bir lastiği sanal olarak şişirebilir, viraj manevraları boyunca yuvarlayarak lastiğin jantı gibi şeylere ne tür tepkiler verdiğini görebilirsin” dedi. “Sanal olarak daha fazla test yapabilir ve lastik tepkisinin ardındaki fizik hakkında çok daha fazla bilgi edinebilirsiniz.”
Parçaların sürtünmesi ve kayması, çarpma yükleri ve öngörülen hızların etkilerini simüle etmek için kullanılan algoritmalar, Sandia tarafından nükleer stok sahasında kullanılmak üzere geliştirilen bileşenler üzerinde yapılan benzer testleri bildirmek için kullanılır. Porter, “Bu, Goodyear’ın bir araca daha hızlı lastik takmasına olanak tanıyor; Sandia için, bizi daha hızlı üretime sokuyor” dedi.
Goodyear kısa süre önce yeni bir son teknoloji dinamik sürüş simülatörü kurdu. Bu, bir araç modeli ve bir yol parkuru veya yol modeli ile birleştirilecek lastik tepkisini sanal olarak tahmin etmek için kullanılan Sandia araçları için bir yol sağlayacaktır. Ebbott, sürücülerin araç işleme tepkisini sanal olarak anlayıp değerlendirebileceğini ve prototip lastiklerin yapımını veya testini azaltabileceğini söyledi.
Sandia otomotiv gelişmelerinde uzun yolda
Sandia ve Goodyear 1992’den beri birlikte çalışıyorlar ve ilk CRADA’larını 1993’te imzaladılar.
İşbirliğinin ilk zaferi, 2004 yılında piyasaya sürülen üç parçalı sırt bileşiği olan Assurance TripleTred ile benzersiz bir tüm hava koşullarına dayanıklı lastikti. Sandia kodları, bu kritik ilavenin tasarımına ve zamanında piyasaya sürülmesine katkıda bulunan temel bir rol oynadı. Goodyear’ın ürün grubu. İki önemli 2022 araç modelini donatmak için en son Virtual Flat Trac uygulaması, işbirliğinin nasıl kazançlar üretmeye devam ettiğini gösteriyor.
Porter, “Son 28 yılda, üzerinde işbirliği yaptığımız ana şey bilgisayar kodu geliştirme oldu” dedi. “Lastikler, bir araçtaki en etkili güvenlik özelliklerinden biridir.”
Gelişmiş hesaplama mekaniği, sofistike geometri ve ağ oluşturma, hesaplamalı simülasyon ve doğrulama, elastomerik malzemeler, yapısal ve lastik dinamikleri, kauçuk ürünlerinin gelişmiş üretimi, yapısal dinamikler için verimli karakterizasyon yöntemleri ve güvenilirlik dahil olmak üzere, CRADA’da birkaç laboratuvar teknolojisi rol oynamıştır. üretim süreçleri, sensör sistemleri, veri bilimi, insan güvenilirliği ve siber güvenlik için araçlar.
Goodyear ile çalışma anlaşması Sandia’nın en uzun soluklu CRADA’sı olsa da, lastikler, otomotiv uygulamaları için kullanılabilen laboratuvar teknolojilerinin ve yeteneklerinin yalnızca bir örneğidir.
Bu tür çalışmalar, iyileştirilmiş yanma bilimi ve yakıtlar yoluyla emisyonların azaltılmasını, daha verimli kanallı yakıt enjeksiyonunu, Pil Kötüye Kullanım Test Laboratuvarında pil depolama güvenliğini ve verimliliğini artırmayı, elektrikli araçlar için lityum pil performansını iyileştirmeyi, malzeme ve kaplama teknolojisini geliştirmeyi ve hidrojen ve yakıt hücresi geliştirmeyi içerir. temiz ve güvenli bir enerji geleceği gerçekleştirmek için kritik teknolojiler.
”Techxplore’ den alıntıdır. ”