Samochody osobowe są poddawane wielu zmiennym obciążeniom i pracują w trudnych warunkach eksploatacji. Nawet w najgorszych warunkach drogowych lub drogowych, wszystkie podzespoły i podsystemy pojazdu muszą działać prawidłowo i niezawodnie. Wyzwaniem, przed którym codziennie stają producenci samochodów, jest zaprojektowanie ich w taki sposób, aby wytrzymały wszystkie możliwe przypadki użycia w całym cyklu życia produktu.
W dziale inżynierii numerycznej marek Citroën i Peugeot, zwanym „Calcul et Ingenierie Numérique” (CINM), kilka zespołów zajmuje się opracowywaniem metodologii, wykonywaniem obliczeń i walidacją wyników dla układów napędowych i zawieszenia. W tym kontekście inżynierowie grupy Stellantis zajmują się również badaniami trwałości zmęczeniowej przeprowadzanymi przy użyciu nCode DesignLife. Symulacje te umożliwiają zespołom prognozowanie trwałości zmęczeniowej w oparciu o wyniki analizy elementów skończonych, pomagając im odpowiedzieć na pytania takie jak „jak długo to wytrzyma?” lub „czy przejdzie test?” jeszcze przed zbudowaniem fizycznego prototypu.
W przeszłości układ napędowy i zawieszenie PSA wykorzystywały własny kod PSA-Fatig, oparty na kryterium Dang Van, metodzie przewidywania limitów wytrzymałości w złożonych sytuacjach obciążenia. Kryterium Dang Vana jest klasyfikowane jako metoda mikrostrukturalna, ponieważ uwzględnia naprężenia i inicjację pęknięć na poziomie lokalnym. W przeciwieństwie do innych metod, wyniki analizy są zawsze wyrażane jako współczynnik bezpieczeństwa, a nie jako trwałość zmęczeniowa.
Zobacz: Testy nowych i używanych samochodów
Aby jeszcze bardziej usprawnić proces rozwoju, koncern szukał rozwiązania dla oprogramowania zmęczeniowego, które obejmowałyby ich historyczne kryterium Dang Van do walidacji odporności zmęczeniowej i inne potrzebne funkcje, takie jak sprawdzone podejścia zmęczeniowe, zaawansowany interfejs użytkownika i możliwość prototypowania nowych metod za pomocą skryptów. Ponieważ wszystkie walidacje wytrzymałości zmęczeniowej PSA opierają się na kryterium Dang Vana, konieczne było, aby każde alternatywne narzędzie programowe obejmowało to podejście w celu osiągnięcia oszczędności czasu i kosztów w procesie rozwoju.
Celem badania trwałości zmęczeniowej jest ocena wytrzymałości zmęczeniowej części lub komponentów. Jeśli obliczenia wykażą, że wytrzymałość zmęczeniowa nie może być zapewniona, geometria części musi zostać zmodyfikowana do momentu spełnienia kryteriów. Typowe badanie składa się z wyników obciążenia (naprężeń) z analizy elementów skończonych (np. z Abaqus lub Nastran), zastosowania określonych warunków obciążenia i przeprowadzenia samej analizy zmęczeniowej (z kryterium Dang Van lub innym). Następnie wyświetlane są wyniki, takie jak wykresy konturowe współczynników zagrożenia. Wyniki analizy zmęczeniowej są zapisywane w pliku, który można ponownie załadować do standardowego oprogramowania PSA do przetwarzania końcowego, HyperView firmy Altair Engineering.
Wdrażając nowe kryteria analizy zmęczeniowej, koncern Stellantis jest teraz w stanie opracować nowe metodologie, zmniejszyć liczbę testów fizycznych i uzyskać dokładniejsze wyniki, co zmniejsza koszty i usprawnia proces projektowania nowych elementów.
Zobacz: nowe samochody Citroën
Ponadto inżynierowie są w stanie przeprowadzać więcej badań numerycznych, aby lepiej określić wszelkie zmiany projektowe potrzebne do osiągnięcia docelowej wydajności komponentów. Są również w stanie przeprowadzać oceny o różnej wielkości i zakresie, co skutkuje analizami, które są bardziej solidne, przewidywalne i dostosowane do specyfikacji wymaganych dla różnych zastosowań (zmęczenie wibracyjne, materiały kompozytowe…).
źródło: publikacja HBK – Hottinger Brüel & Kjær
Najnowsze komentarze