Технологии моделирования давно нашли свое место в простых приложениях. Однако в технологиях разработки и строительства симуляции теперь можно использовать для расчета очень сложных моделей. Геометрия многочастичных тел с частично различными свойствами материала сочетается с расчетами расхода (для потоков нефти, бензина, воды или воздуха) и рассчитывается в самых разных условиях окружающей среды
Дисциплина, которая требует специальных знаний, но в то же время также может обеспечить огромную поддержку в строительстве. На примере тормоза сцепления задней оси в секторе коммерческих автомобилей инженерная фирма Merkle & Partner из Хайденхайма демонстрирует возможности, которые уже предлагают технологии моделирования. Инженерное бюро в течение многих лет проводит моделирование для служб разработки, создания прототипов и тестирования. Merkle & Partner также недавно использовала технологии моделирования на этапе разработки тормоза для задней оси в секторе коммерческого транспорта - с исключительно хорошими результатами.
Картинная галерея
Чем отличается тормоз сцепления
Должен быть разработан тормоз сцепления, который используется для замедления в задней оси. Тормоза сцепления подвергаются воздействию самых неблагоприятных условий: они могут поглощать большие нагрузки, долговечны и работают через закрытую систему с масляным охлаждением.
Кинетическая энергия преобразуется в тепло посредством трения. Короче говоря, тормоз сцепления похож по структуре и функции на многодисковое сцепление, которое также должно выравнивать валы, вращающиеся с разными скоростями. Поэтому эффективность тормоза и охлаждения маслом в значительной степени определяют геометрию самих дисков.
Встреча пользователей технологии мехатронного привода
Основное внимание пользователей, использующих технологию мехатронного привода, уделяется механическим компонентам зубчатых колес, сцеплений и тормозов, а также их конструкции, размерам и взаимодействию в общей мехатронной системе.
Больше информации
Более подробные знания благодаря симуляции
Имитационные расчеты можно использовать на всех этапах разработки и тестирования тормозов. Моделирование дает особенно высокие преимущества при разработке продукта. На примере тормоза сцепления сконструированная модель была передана в программное обеспечение для моделирования и настроена инженерами Merkle & Partner.
«Как и простые симуляции, сложные симуляции предлагают детали и идеи, которые трудно или частично невозможно распознать при тестировании. Опыт инженера всегда имеет решающее значение для целевого моделирования. Цель состоит в том, чтобы настроить расчеты таким образом, чтобы вычислительные усилия оставались экономичными, но важные детали все еще можно было узнать », - говорит Кристиан Мильке, инженер-разработчик и менеджер проектов в Merkle & Partner. Для моделирования геометрия пластин, а также эффективная подача масла были решающими.
О моделировании вариантов оптимального построения
Большим преимуществом симуляции является тестирование различных параметров в реальных условиях, которые можно задавать виртуально. Например, в настоящем проекте было довольно легко проверить различные температуры масла, чтобы увидеть, работает ли тормоз как при непрерывной работе при температуре около 90 ° C, так и, например, при холодном зимнем утре в Норвегии при -20 ° С Кроме того, эти тесты можно было бы относительно легко провести с различными геометриями ламелей, чтобы определить оптимальную конструкцию.
Симуляция досье
Как моделирование улучшает разработку продукта
В обмен на дизайнеров
Во время виртуальной оптимизации инженеры по расчетам из Merkle & Partner находятся в постоянном контакте с дизайнерами и разработчиками и предоставляют важную информацию, которая может помочь дизайнеру. Таким образом, каждое геометрическое изменение реализуется целенаправленно и эффективно, принимая во внимание не только механические аспекты, но и всю систему.
Эта процедура означает огромное облегчение для строительных работ и очень ценится клиентами Merkle & Partner; это неотъемлемая часть установленного процесса развития.
Симуляция заменяет бесчисленные тесты
Наиболее эффективная подача масла была также испытана в самых разных условиях окружающей среды. Самая большая проблема заключается в том, как настроить геометрию ребер так, чтобы масло могло распределяться равномерно повсюду. Подача масла должна быть оптимизирована, как и расход. Поскольку важной задачей масла является рассеивание тепла, генерируемого трением, многие факторы должны переплетаться, чтобы найти наилучшее решение.
« Обычно вы используете бесчисленные тесты для таких процессов. Различные геометрии устанавливаются и затем тестируются в реальных условиях. Результаты сравниваются, чтобы найти наилучшее возможное решение », - говорит Кристиан Мильке. Израсходованы не только материальные ресурсы, но и время. И окончательное решение обычно не является оптимальным.
Моделирование малого и среднего бизнеса
Начало работы с симуляцией: препятствия и способы их преодоления
Нужен только один прототип
«Мы расширили геометрию линий подачи тормозов сцепления. Моделирование показывает нам, что часто остается незамеченным в экспериментах. Сам клиент, вероятно, придумал бы решение, которое мы представили ему после многих испытаний », - говорит Мильке. Работа между экспертами по симуляции и отделом разработки заказчика заняла от 3 до 4 месяцев, а работа с чистым человеком - около двух месяцев.
Заказчик должен был собрать прототип только один раз. Обычно это должно быть сделано несколько раз и требует огромных затрат и времени на разработку. Прототип, который был оптимизирован путем моделирования, также был подвергнут некоторым испытаниям. Работа инженеров-испытателей отнюдь не считается устаревшей в результате моделирования, она просто упрощается.
Преимущества симуляции
Моделирование экономит затраты и время, которые сложно определить заранее. Это также фиксированный закон, согласно которому стоимость исправления ошибки увеличивается по мере ее обнаружения в проекте.
Суперплавкость каждого производителя - это отзыв продукта, который уже был поставлен, чтобы избежать критических ошибок. Часто это недостатки, которые были бы выявлены при моделировании задолго до того, как первый прототип был физически собран.