Lekka naczepa powstaje nie tylko z lekkiego materiału, lecz z materiału użytego we właściwym miejscu i we właściwym przekroju. Analiza metodą elementów skończonych (MES) uwidacznia w środowisku wirtualnym rozkład naprężeń i odkształceń w ramie, dzięki czemu decyzje zapadają na podstawie obliczeń, a nie prób i błędów.
Jak przebiega proces optymalizacji?
- Definiuje się scenariusze obciążeń: obciążenie statyczne, hamowanie, zakręt, skręcanie na rampie i uderzenia od nawierzchni
- Geometria ramy jest dzielona na elementy i powstaje mapa naprężeń
- Optymalizacja topologiczna i przekrojów zabiera materiał ze stref o niskich naprężeniach
- Trwałość zmęczeniowa jest osobno weryfikowana na krytycznych detalach spawanych
- Model kalibruje się pomiarami odkształceń na prototypie
Równowaga między redukcją masy a statecznością
Przy obniżaniu masy nie można pominąć zachowania pojazdu w zakresie przewracania i kołysania; szczególnie w cysternach z ładunkiem płynnym środek ciężkości i projekt komór bezpośrednio wpływają na stateczność przeciwprzechyłową. Prace nad optymalizacją modeli w literaturze pokazują, że redukcję masy konstrukcji i stateczność jazdy trzeba rozpatrywać w tej samej pętli obliczeniowej. Wynik: pojazd bardziej przewidywalny i bezpieczniejszy przy mniejszej ilości materiału.
Źródła
- 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