Колесная опора подвержена деформации под нагрузкой, которая может повлиять на устойчивость гусеницы всего шасси. Поэтому жесткость этого компонента играет особенно важную роль. Задачей новой разработки была оптимизация конструкции существующего колесного держателя, чтобы колесный держатель был намного жестче при сохранении того же веса.
Далее объясняются отдельные этапы эффективной оптимизации колесной опоры посредством симуляции и 3D-печати. Формы для литья по выплавляемым моделям, необходимые для компонента, были изготовлены компанией Voxeljet с использованием процесса 3D-печати. Благодаря использованию программного обеспечения для оптимизации структуры и практически неограниченной свободы проектирования при изготовлении пресс-форм посредством процессов 3D-печати, могут быть достигнуты значительно улучшенные характеристики производительности.
Картинная галерея
Картинная галерея с 5 картинками
Начните с оптимизации топологии
Процесс был использован в качестве примера для колесного носителя. Для этого дизайнеры и инженеры компаний-участниц сконцентрировались на разработке новой формы колесной опоры, которая должна быть значительно более мощной, чем оригинал с таким же весом. Во-первых, пространство было определено с использованием концепции дизайна и инструмента оптимизации. Затем на модели были смоделированы наиболее важные случаи нагрузки, например, B. сильное торможение, экстремальные повороты и преодоление препятствий.
После оптимизации, которая также учитывала технологичность, инженеры получили компонент, который теперь имеет совершенно новый дизайн с использованием того же материала (литой алюминий). Благодаря этой новой конструкции материал распределялся таким образом, что жесткость компонента увеличивалась в 3-5 раз (в зависимости от нагрузки). Разумеется, компоненты также можно оптимизировать, чтобы они были значительно легче при одинаковой жесткости.
История нагрузки влияет на срок службы
Поскольку усталостное разрушение вызвано полной историей нагрузки компонента, а не только максимальной нагрузкой, был определен цикл загрузки в 35 часов, который был импортирован в Ncode Designlife, в котором были учтены нагрузки из пяти различных дорожных условий. Кроме того, в Altair Optistruct добавлено единичное напряжение нагрузки, что позволило инженерам составить историю напряжений для всех позиций на колесном держателе. Эти данные, наряду со свойствами материала из базы данных материалов Designlife, использовались для прогнозирования усталостного разрушения.
Два появления для моделирования кастинга
Симуляция литья использовалась дважды: на раннем этапе она позволила дизайнерам проверить и оптимизировать технологичность конструкции компонентов. Таким образом можно избежать внутренних повреждений и проанализировать критические области, в то же время количество итераций между отделами проектирования и разработки уменьшается. В конце этапа проектирования, процесс заполнения и процесс затвердевания были, наконец, смоделированы.
Дополнительная информация по теме демонстрации технологий будет показана на Hannover Messe 2016
Опора колес, описанная в этой статье, была оптимизирована в сотрудничестве с Altair, Click2Cast, HBM Ncode и Voxeljet. Свобода проектирования компонентов может быть полностью использована благодаря 3D-печати и моделированию на основе моделирования. Для моделирования использовалось различное программное обеспечение. Вдохновение использовалось для оптимизации топологии, которая основана на решателе оптимизации Altair Optistruct. Усталость компонентов можно было смоделировать с помощью Ncode Designlife, а для моделирования литья использовалось программное обеспечение Click2Cast. Демонстрация технологий наглядно демонстрирует возможности этого процесса: в этом случае производительность значительно возросла без увеличения веса компонента.
Посетители Hannover Messe 2016 могут узнать больше на стенде Voxeljet (зал 7, стенд B28) Voxeljet (зал 7, стенд B28) Voxeljet (зал 7, стенд B28) и в непосредственной близости на стенде Altair (зал 7, стенд B32) сообщить.
Процесс 3D-печати
Оптимизированный колесный держатель для 3D-печати форм затем был отправлен в Voxeljet. Используя данные CAD, Voxeljet производит пластиковые модели, которые, как и в этом случае, используются для литья по выплавляемым моделям. Модели получаются в результате послойного нанесения материала частиц, который избирательно связан со связующим. В качестве материала используется пластиковый ПММА. Использование этого органического материала приводит к очень низкому остаточному содержанию золы. Модели не расширяются и имеют идеальные свойства выгорания. Кроме того, с печатными частями можно обращаться как с воском. В дополнение к экономии времени и денег, технология 3D-печати также может быть использована для реализации сложных геометрий, которые не могут быть получены с использованием традиционных методов. (Mz)
Встреча пользователей облегченной конструкции
Легкая конструкция легко
Файлы статей и ссылки на статьи
Ссылка: Больше новостей о легкой конструкции