Optimizarea structurală prin analiza cu elemente finite în proiectarea semiremorcilor ușoare

O semiremorcă ușoară nu se obține doar cu materiale ușoare, ci prin folosirea materialului în locul potrivit și cu secțiunea potrivită. Analiza cu elemente finite (FEA) face vizibilă, în mediul virtual, distribuția tensiunilor și a deformațiilor din șasiu, permițând luarea acestor decizii prin calcul, nu prin încercare și eroare.

Cum funcționează procesul de optimizare?

  • Se definesc scenariile de sarcină: sarcină statică, frânare, viraj, torsiune la rampă și șocurile de la drum
  • Geometria șasiului este discretizată în elemente și se obține harta tensiunilor
  • Prin optimizarea topologiei și a secțiunilor se elimină material din zonele slab solicitate
  • Durata de viață la oboseală este verificată separat, pe detaliile critice de sudură
  • Modelul este calibrat prin măsurători de deformații pe prototip

Echilibrul dintre reducerea greutății și stabilitate

În timp ce greutatea este redusă, comportamentul la răsturnare și la ruliu al vehiculului nu poate fi ignorat; mai ales la cisternele care transportă încărcături lichide, centrul de greutate și proiectarea compartimentelor influențează direct stabilitatea la răsturnare. Studiile de optimizare a modelelor din literatură arată că reducerea structurală a greutății și stabilitatea în mers trebuie tratate în aceeași buclă de calcul. Rezultatul: un vehicul mai previzibil și mai sigur, cu mai puțin material.

Surse

  • 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