საბურავის მოდელირების ინსტრუმენტი სითბოს ზემოქმედების გათვალისწინებით

საბურავის მოდელირების ინსტრუმენტი სითბოს ზემოქმედების გათვალისწინებით

მწარმოებლები ატარებენ ვირტუალურ ტესტებს ავტომობილების დიზაინზე დიდი ხნით ადრე, სანამ პირველი მანქანა ასამბლეის ხაზიდან გამოვა. თუმცა, საბურავების სიმულაცია გამოწვევად რჩება. Fraunhofer-ის მკვლევართა პროგრამული ინსტრუმენტი „CDTire/3D“ ახლა ბორბლებს რეალისტურად აყალიბებს. პროგრამული უზრუნველყოფა ითვალისწინებს სიცხეს, რომელიც წარმოიქმნება მართვის დროს და როგორ იცვლება საბურავების თვისებები .

მანქანა მოძრაობს უსწორმასწორო ქუჩებზე, ღრიალებს ქვებზე, ეჯახება ხვრელებს და სრიალებს მოყინულ გზებზე. მაგრამ, რა თქმა უნდა, მხოლოდ ვირტუალურად, რადგან ჯერ კიდევ შორს არის წარმოება. როგორც მანქანებთან, ასევე მუწუკიან სატესტო გზებთან ერთად, სიმულაციები პირველ ადგილზეა. რამდენად სტაბილურია მანქანა ოპერაციულად? ასრულებს თუ არა დიზაინი იმას, რასაც ჰპირდება? ამ ტიპის ვირტუალური ექსპერიმენტები გვთავაზობს გარკვეულ უპირატესობებს: საავტომობილო სატრანსპორტო საშუალების სხვადასხვა ვარიაციების გამოცდა უკვე შესაძლებელია განვითარების ადრეულ ეტაპზე, იქნება ეს ავტომობილი, სატვირთო მანქანა თუ ტრაქტორი, და დიზაინი სისტემატურად ოპტიმიზირებულია - პროტოტიპების გარეშე.

კომპლექსური გამოთვლები საბურავების სიმულაციისთვის

თავად ავტომობილის სიმულაცია კარგად არის გასაგები. თუმცა, საბურავები რჩება გამოწვევად, რადგან ისინი იქცევიან კომპლექსურად, არაწრფივი სახით . გაანგარიშება ან ძალიან შედგენილია, გამოთვლითი ინტენსიურია და არ შეიძლება ადვილად იყოს ჩართული მთლიან მოდელში, ან იძლევა არაზუსტ შედეგებს. კაიზერსლაუტერნში მდებარე Fraunhofer ინდუსტრიული მათემატიკის ინსტიტუტის ITWM-ის მკვლევარებმა შეიმუშავეს სიმულაციური ინსტრუმენტი სახელწოდებით 'CDTire/3D', რომელიც გადალახავს ამ დილემას. ' ჩვენ გამოვიყენეთ ტექნოლოგია, რათა ვიპოვოთ კარგი ბალანსი გამოთვლის დროსა და სიზუსტეს შორის ”- ამბობს დოქტორი მანფრედ ბეკერი, ITWM-ის საბურავებისა და მანქანების სიმულაციის ხელმძღვანელი. მკვლევარები პროგრამულ უზრუნველყოფას წარადგენენ ჰანოვერის სავაჭრო შოუზე, 2015 წლის 13-17 აპრილს მე-7 დარბაზში მდებარე Fraunhofer-ის ერთობლივ ჯიხურში 'სიმულაცია'.

მეცნიერები ასახავს საბურავის თვისებებს სტრუქტურული გარსის მოდელზე. იმის მაგივრად, რომ ის მოცულობითი მოდელის სახით გამოვიყენოთ, ჩვენ წარმოვადგენთ საბურავს, როგორც ჭურვი - და ეს დაზოგავს დიდ სიმულაციის დროს , მაგრამ მაინც ითვალისწინებს ყველა თვისებას,” განმარტავს ბეკერი. პირველ რიგში, მკვლევარებმა გამოთვალეს ინდივიდუალური ჭურვები რეალური საბურავის ყველა ფუნქციური ფენისთვის: ერთი ფოლადის ქამრის ფენისთვის, ერთი ქუდის ფენისთვის და ა.შ. ისინი შემდგომში აერთიანებენ მათ ერთ გარსში. რა არის განსაკუთრებული: მოდელი ითვალისწინებს გვერდით კედელსაც . ჩვეულებრივ სიმულაციებში, ავტომობილების მწარმოებლებს სჭირდებათ პარამეტრების სრულად დარეგულირება, როგორც კი საბურავის სიგანე იცვლება სიმულაციაში ან საბურავის წნევაზე იცვლება.



”ჩვენ მთლიანად გამოვყავით გეომეტრია მატერიალური თვისებებისგან, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ საბურავის გეომეტრია კომპიუტერის მოდელის შეხამების გარეშე.” ავტომობილების მწარმოებლები ამასაც აფასებენ. სიმულაცია უკვე გამოიყენება მთელ მსოფლიოში, მათ შორის Toyota-სა და Daimler-ში .

დამატებით, მეცნიერებმა ახლა სიმულაციაში შეიტანეს ტემპერატურა . ეს მნიშვნელოვანია, რადგან საბურავი დინამიურად დეფორმირებულია მართვის დროს და რადგან მუხრუჭები გამოყოფს სითბოს. შედეგად, საბურავი თბება და შესაბამისად იცვლება მისი თვისებები. მკვლევარებმა პირველად შეინახეს შედეგები CDTire/3D-დან ტემპერატურულ მოდელში. შემდეგ, ამ გამოთვლების დახმარებით, ისინი სიმულაციას უკეთებენ, თუ როგორ გადადის სითბო საბურავებში და საბოლოოდ აბრუნებენ შედეგებს სტრუქტურულ მოდელში. შვეიცარიის ფორმულა-1 გუნდს Sauber-ს სურს გამოიყენოს ტემპერატურის მოდელი მომავალში, რათა მათი სარბოლო მანქანები უფრო სწრაფად მონაცვლეობით.

„რადგან სისტემა მოდულურადაა აგებული, ჩვენ შეგვიძლია შევაერთოთ ტემპერატურის მოდელი თქვენთვის სასურველი სიმულაციური ხელსაწყოსთან“, ამბობს მკვლევარი. შედეგად, ის ასევე შეიძლება დაუკავშირდეს „CDTire/Realtime“ ინსტრუმენტს. ეს პროგრამული უზრუნველყოფა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას, მაგალითად, დიზაინის დროს ელექტრონული კონტროლის სისტემა, როგორიცაა ელექტრონული სტაბილურობის პროგრამა , ან მოკლედ ESP. თუ მანქანა იწყებს წევის დაკარგვას ან სრიალს, ESP შერჩევით აყენებს მუხრუჭებს ცალკეულ ბორბლებზე. CDTire/Realtime მუშაობს რეალურ დროში - ისევე, როგორც ტემპერატურის გამოთვლის ხელსაწყო აკეთებს, თუმცა დღემდე მხოლოდ უფრო დიდ კომპიუტერებზე ლაბორატორიაში.

Მომავალში, CDTire/Realtime შეძლებს განლაგდეს მანქანაში დამონტაჟებული მიკროკონტროლერების გამოყენებით გაზრდის მიზნით ESP-ის სიზუსტე მართვის დროს. ბეკერი ვარაუდობს, რომ მანამდე ამას ჯერ კიდევ ერთი-ორი წელი დასჭირდება.