Структурна оптимизация с анализ по метода на крайните елементи при проектирането на леки полуремаркета

Лекото полуремарке се ражда не просто от лек материал, а от използването на материала на правилното място и с правилното сечение. Анализът по метода на крайните елементи (FEA) прави разпределението на напреженията и деформациите по шасито видимо във виртуална среда, така че тези решения да се вземат чрез изчисление, а не чрез проба и грешка.

Как протича процесът на оптимизация?

  • Дефинират се сценарии на натоварване: статичен товар, спиране, завой, усукване на рампа и пътни удари
  • Геометрията на шасито се разделя на елементи и се изготвя карта на напреженията
  • Чрез топологична и секционна оптимизация се отнема материал от зоните с ниски напрежения
  • Животът на умора се валидира отделно по критичните заваръчни детайли
  • Моделът се калибрира с тензометрични измервания върху прототип

Балансът между олекотяване и стабилност

При намаляване на теглото поведението на превозното средство при преобръщане и клатене не може да се пренебрегва; особено при цистерните, превозващи течни товари, центърът на тежестта и проектирането на отделенията пряко влияят върху устойчивостта на преобръщане. Изследванията по оптимизация на модели в литературата показват, че структурното олекотяване и стабилността на движение трябва да се разглеждат в един и същ изчислителен цикъл. Резултатът: по-предвидимо и по-безопасно превозно средство с по-малко материал.

Източници

  • Yu, D. & Chu, J. (2019). Study on roll-stability model optimization for partially filled tanker trucks. Advances in Mechanical Engineering, 11(4). DOI: 10.1177/1687814019837805