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SIMULIA 轮胎工程与设计

如果您曾经驾驶或乘坐过车辆或访问过任何人口稠密的地区,您就会遇到交通拥堵。道路上的车辆和司机数量非常多,对于压力过大的司机来说,坏消息是这个数字预计在未来几年会更高。事实上,行业分析师预测,到 2030 年,全球行驶的汽车里程数将翻一番,达到 20 万亿。虽然这可能会让大多数人不寒而栗——并且对环境更加担忧——但这对汽车和轮胎制造商来说是个好消息.

随着汽车继续朝着电气化方向发展,这也可能不是一场环境灾难。随着对其产品的需求不断增加,以及推动“更绿色”和互联轮胎的法规和技术,这一变化以及向自动驾驶汽车的发展对包括轮胎制造商在内的大多数行业制造商提出了新的挑战。

在设计优质轮胎时,需要考虑许多因素。其中最主要的是所谓的“魔力三角”,它由湿地抓地力、耐磨性和滚动阻力组成。挑战表现为以下因素之间的权衡:湿抓地力与干地抓地力、抓地力与磨损、磨损与滚动阻力等。还必须考虑其他几个变量,例如空气动力阻力或噪音和振动。

测试这些因素对工程师来说成本很高,他们的工作只会因需要预测在极端高温和低温等可变条件下的性能而进一步复杂化。例如,极冷的温度会导致轮胎失去气压,而极热的情况在最坏的情况下会带来爆胎的风险。

SIMULIA 提供完整、集成的轮胎设计和工程解决方案,可解决轮胎开发过程的所有方面。该解决方案侧重于轮胎设计的两个主要方面:生胎工艺,涉及轮胎硫化前的工程设计;以及硫化轮胎工艺,包括轮胎的硫化。固化是在模具中对轮胎施加压力以使其具有最终形状(包括胎面)的过程。两个过程紧密相连,需要大量的迭代和优化。

一旦为硫化轮胎设计了合适的胎面,就会进行多种类型的高级模拟以达到预期的性能目标。

这种解决方案的好处很多。完全自动化的过程允许通过实验设计轻松探索设计空间,并使工程师能够在单一环境中利用集成设计和仿真过程。这些模拟过程包括用于评估滑水性能的 Abaqus/XFlow 联合模拟; PowerFLOW 用于计算气动阻力;以及用于车辆系统动力学的 Simpack 和 Dymola。这些解决方案提供跨学科的完整数字连续性和可追溯性,工程师可以更有信心地在相同的时间内从更多的验证周期中受益。

这种集成解决方案可以将关键的轮胎性能评估时间从数天和数周减少到几个小时。高保真模拟还通过虚拟验证显着节省了成本。随着轮胎需求的增加,这些时间和成本的减少对制造商来说至关重要。

我们所知道的车辆正在发生变化,变得更加高效和环保,并急剧转向电动和自动驾驶汽车。然而,有一点是一样的:一辆汽车,无论多么先进,都需要能够使用很长时间并提供安全、舒适和安静驾驶的轮胎。随着行驶里程的增加,轮胎工程师不仅要满足数量需求,还要提高质量,以确保轮胎能够适应额外的里程。


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