22 października 2021


Nowoczesne podejście do rozwoju produktu – virtual prototyping – to zaangażowanie platformy technologii, wykorzystujących narzędzia do analiz numerycznych oraz urządzenia do testów i pomiary na obiektach fizycznych. Wspomniana platforma narzędzi i usług inżynierskich obejmować może multidyscyplinarne analizy i testy w zakresie: dynamiki pracy, dynamiki strukturalnej, wytrzymałości, akustyki, zużycia energii, bezpieczeństwa, niezawodności pracy, itd. Wykorzystanie w procesie projektowania wspomnianych metod to szybsze dostarczenie na rynek lepszej jakości produktu, gwarantujące zwrot inwestycji i wyprzedzenie konkurencji.


Adam Macheta

W obszarze badań symulacyjnych oraz testów fizycznych podstawową rolę odgrywają dyscypliny: wibroakustyka oraz wytrzymałość. Poniżej przedstawiono krótkie opisy tych obszarów wraz z możliwymi zastosowaniami.

Badania wytrzymałościowe i dynamiczne pojazdów i maszyn przy użyciu nowoczesnych technik akwizycji i analizy danych – tensometria elektrooporowa
Badania przy użyciu technik tensometrii elektrooporowej mają na celu:

  • zebranie informacji do badań symulacyjnych (obciążenia od sił, momentów, przyspieszeń, itd.)
  • walidację modeli numerycznych (MES oraz Multibody)
  • pozyskanie referencji na temat obiektu referencyjnego – mającego podlegać optymalizacji
  • ocenę wytrzymałości doraźnej oraz trwałości w kontekście zmęczeniowym
  • ocenę dynamiki strukturalnej: podatności, sztywności, przemieszczeń;

Technika tensometrii elektrooporowej znana jest od kilkudziesięciu lat, jednakże w ostatnich latach opracowanie odpowiednich algorytmów przetwarzania danych pozyskanych z takich pomiarów pozwala na zupełnie nowatorskie podejście do projektowania.

Rys1_badania
Rys. 1  Analiza danych w środowisku obliczeniowym

Ciekawym przykładem zastosowania tensometrii, w celu identyfikacji i opisu zjawisk zachodzących w badanej strukturze w ujęciu wytężenia, deformacji, sztywności globalnych oraz lokalnych,  może być metodologia body flex stosowana głównie w badaniach pojazdów samochodowych. Technika ta zakłada wykorzystanie instalacji tensometrycznych o dużym zagęszczeniu czujników. Instalacja dużej liczby tensometrów na strukturze nośnej pojazdu samochodowego i jego komponentach oraz specyficzne zorganizowanie testów, pozwala uzyskać pełny obraz na temat deformacji i sztywności pojazdu w czasie rzeczywistym podczas manewrów wykonywanych w trakcie jazdy.

Badania wibroakustyczne konstrukcji pojazdów i maszyn oraz rozwiązywanie problemów dynamiki strukturalnej
Presja na wykorzystanie inżynierii w zakresie NVH (noise, vibration, harshness) jest coraz większa. Wynika to m.in. z prawnych regulacji co do parametrów wibroakustycznych dostarczanych na rynek produktów. Przedsiębiorstwa chcą utrzymać jakość produktów przy zmniejszonych kosztach, a klienci wymagają coraz lepszych rozwiązań przyjaznych środowisku. W obliczu takich wyzwań rozwiązania projektowania z wykorzystaniem inżynierii NVH wydają się jedynym możliwym rozwiązaniem.

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 7/8 (70/71) lipiec/sierpień 2013