Multidisciplinárna optimalizácia komponentov podvozku - PDF na stiahnutie zadarmo
Stanovenie síl kolesa v rámci MBS porovnaním s nameranými silami komponentov za rôznych jazdných podmienok Stanovenie rezných síl prostredníctvom obnoveného MBS (nového vozidla) so silami kolies z konceptu normalizácie -> Zaťaženia pre numerický predbežný návrh Usmernenie simulácie pre overenie numerickej pevnosti MKP na stanovenie napätí/deformácií Obrázok 3: Konvenčný návrh pevnosti 4 Optimalizácia konštrukcie V porovnaní s konvenčným návrhom komponentov umožňuje multidisciplinárna optimalizácia súčasne vyhodnotiť rôzne disciplíny v jednom optimalizačnom behu. S novým dizajnom môžu byť komponenty vyvinuté kombinovanou aplikáciou topológie a optimalizácie tvaru, ktoré spĺňajú požiadavky s minimálnou hmotnosťou, Obrázok 4. V prvom kroku je pomocou optimalizácie topológie hľadaný tvar komponentu s jeho základnými rozmermi. Tu sa zvyčajne musia brať do úvahy požiadavky na tuhosť a statickú pevnosť. Optimalizácia topológie modelu FE modelu Optimalizácia prenosu do CAD (STL, IGES) Voliteľné: Vyhladenie optimalizácie tvaru, Redukcia dát, Remesovanie, Remodeling Obrázok 4: Proces optimalizácie s topológiou a optimalizáciou tvaru
opracované povrchy Snímač smeru odformovania Obrázok 9: Definícia smeru formovania a sklonu Obrázok 10 zobrazuje priebeh zmeny objemu a poškodenie v 5 kritických bodoch. Je vidieť, ako sa v kontexte optimalizácie najskôr pokúša dosiahnuť sekundárne podmienky pre objem. Tu sa škody nedajú zmenšiť. Iba pri dosiahnutí cieľového objemu začne optimalizácia znovu znižovať škody. V priebehu vypočítaných 40 iterácií nebolo možné znova úplne dosiahnuť počiatočnú úroveň, ale priebeh kriviek ukazuje ďalší potenciál na zníženie poškodenia. rel. Poškodenie nosiča kolies 4,0 1,05 3,5 3,0 1,00 rel. Poškodenie 2,5 2,0 1,5 0,95 rel. Číslica objemu 01 číslice 02 číslice 03 číslice 04 číslice 05 rel. Objem 1,0 0,90 0,5 0,0 0,85 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Iterácia Obrázok 10: Priebeh relatívneho objemu a poškodenia v kritických bodoch
Veľkosť možnej zmeny objemu závisí aj od kvality siete modelu konečných prvkov. Zníženie hlasitosti o viac ako 10% je možné iba pri veľmi dobrom sieťovom pripojení. Z dôvodu zmenšovania siete sú kritériá prvkov zvyčajne podstatne horšie, takže požiadavky na výpočet FE už nie je možné splniť pri ešte väčších objemových zmenách. Pozícia 05 Pozícia 04 Obrázok 11: Body kritického poškodenia 04 a 05 pred a po optimalizácii so znížením objemu o 10%. Kvôli silnému zmenšeniu objemu dôjde k zmenšeniu takmer vo všetkých oblastiach modelu. Kritické body však ukazujú miestny rast, ktorý je nevyhnutný na opätovné zníženie škôd. Obrázok 12: Uzlové posuny na nosiči kolesa