Ingeniería y diseño de neumáticos SIMULIA

Si alguna vez condujo o viajó en un vehículo o visitó un área poblada, habrá experimentado una congestión de tráfico. El número de vehículos y conductores en la carretera es extremadamente alto, y la mala noticia para los conductores estresados ​​es que se espera que este número aumente en los próximos años. De hecho, los analistas de la industria predicen que la cantidad de millas recorridas por vehículos a nivel mundial se duplicará a 20 billones para el año 2030. Si bien esto puede hacer que la mayoría de la gente se estremezca y se preocupe un poco más por el medio ambiente, es una buena noticia para los fabricantes de automóviles y neumáticos. .

Esto tampoco puede ser una catástrofe ambiental, ya que los automóviles continúan avanzando hacia la electrificación. Este cambio, junto con el movimiento hacia vehículos autónomos, presenta nuevos desafíos para la mayoría de los fabricantes de la industria, incluidos los fabricantes de neumáticos, ya que la demanda de su producto sigue aumentando, junto con las regulaciones y la tecnología que empujan hacia neumáticos más "ecológicos" y conectados.

Se deben tener en cuenta muchos factores al diseñar un neumático de calidad. El principal de estos factores es el llamado "Triángulo Mágico", que consiste en agarre en mojado, resistencia al desgaste y resistencia a la rodadura. Los desafíos se presentan como compensaciones entre estos factores:agarre en húmedo versus seco, agarre versus desgaste, desgaste versus resistencia a la rodadura, etc. También se deben considerar otras variables, como la resistencia aerodinámica o el ruido y la vibración.

La prueba de estos factores tiene un alto costo para los ingenieros, cuyo trabajo solo se complica aún más por la necesidad de predecir el rendimiento en condiciones variables, como temperaturas extremadamente altas y bajas. Por ejemplo, las temperaturas extremadamente frías pueden hacer que los neumáticos pierdan presión de aire, mientras que el calor extremo, en el peor de los casos, conlleva el riesgo de una explosión.

SIMULIA ofrece una solución de ingeniería y diseño de neumáticos completa e integrada que aborda todas las facetas del proceso de desarrollo de neumáticos. La solución se centra en dos aspectos principales del diseño de neumáticos:el proceso del neumático verde, que implica la ingeniería del neumático antes de que se cure; y el proceso de curado del neumático, que implica el curado del neumático. El curado es el proceso de aplicar presión a un neumático en un molde para darle su forma final, incluida la banda de rodadura. Los dos procesos están estrechamente conectados, lo que requiere una gran cantidad de iteraciones y optimización.

Una vez que se diseña la banda de rodadura adecuada para el neumático curado, se llevan a cabo varios tipos de simulaciones avanzadas para cumplir con los objetivos de rendimiento esperados.

Los beneficios de esta solución son muchos. El proceso totalmente automatizado permite una fácil exploración del espacio de diseño con el diseño de experimentos y permite a los ingenieros aprovechar los procesos integrados de diseño y simulación en un solo entorno. Estos procesos de simulación incluyen la co-simulación Abaqus / XFlow para evaluar el rendimiento del hidroplaneo; PowerFLOW para calcular la resistencia aerodinámica; y Simpack y Dymola para la dinámica de sistemas de vehículos. Estas soluciones ofrecen continuidad y trazabilidad digitales completas en todas las disciplinas, y los ingenieros pueden beneficiarse de más ciclos de verificación en la misma cantidad de tiempo, con más confianza.

Esta solución integrada puede reducir el tiempo clave de evaluación del rendimiento de los neumáticos de días y semanas a meras horas. Las simulaciones de alta fidelidad también ofrecen importantes ahorros de costos a través de la validación virtual. A medida que aumenta la demanda de neumáticos, estas reducciones de tiempo y costo son fundamentales para los fabricantes.

Los vehículos tal como los conocemos están cambiando, volviéndose más eficientes y respetuosos con el medio ambiente, con un cambio drástico hacia los automóviles eléctricos y autónomos. Sin embargo, una cosa sigue siendo la misma:un vehículo, sin importar cuán avanzado sea, siempre necesitará neumáticos que duren mucho tiempo y brinden un viaje seguro, cómodo y silencioso. A medida que se recorren más millas, los ingenieros de neumáticos no solo deben mantenerse al día con la demanda de cantidad, sino también aumentar la calidad para garantizar que los neumáticos puedan adaptarse al kilometraje adicional.