Site Rengi

Büyük Tekerler İçin Ansys Jant Analizi

12.03.2020
1.039

Kuzey Amerika ticari kamyon endüstrisi, daha düşük maliyetle ve daha yüksek yakıt ekonomisinde daha fazla yük taşıyarak daha verimli olma ihtiyacı da dahil olmak üzere birçok faktör tarafından zorlanmaktadır. Bazı kamyon filolarının bu ihtiyaca cevap vermesinin bir yolu, geleneksel çift tekerlek konfigürasyonlarına kıyasla ağırlık tasarrufu ve daha düşük yuvarlanma direnci sunan geniş tabanlı tekerlekler kullanmaktır. Accuride, son yıllarda Duplex® geniş tabanlı tekerleklerinin ağırlığını yüzde 23’ten fazla azaltmak için Ansys simülasyon araçlarını kullanarak kamyoncuların elde edebileceği tasarrufları artırdı. Ansys jant analizi ve geometrik optimizasyonu için makaleyi okuyun. Ayrıca Ansys ürünleri hakkında bilgi almak için ‘Ansys Nedir?” makalesinide okuyabilirsiniz.

jant sonlu elemanlar analizi teker
jant sonlu elemanlar analizi teker

Büyük Tekerler, Mike McLeod, Kıdemli Proje Mühendisi, Accuride Corporation, Henderson, ABD

“Ağırlık ve yakıt tasarrufuna ihtiyaç duyan ticari kamyon sahipleri tek bir geniş tabanlı tekerleğin faydalarını düşünüyor.”

Çoğu ticari kamyon, hem tahrik hem de römork akslarında iki lastik bulunan iki adet 22,5 x 8,25 inçlik tekerlek setlerine biner. Ağırlık ve yakıt tasarrufuna ihtiyaç duyan ticari araç sahipleri, geleneksel çift tekerlek konfigürasyonu yerine tek bir 22,5 x 14,0 inç geniş tabanlı tekerleğin avantajlarını düşünüyor. Geniş tabanlı tekerlekler yuvarlanma direncini yaklaşık yüzde 30 azaltır, bu da yüzde 10’a kadar yakıt tasarrufu sağlar. Geniş tabanlı tekerlekler, değiştirdikleri iki çift tekerlekten de oldukça hafiftir. Standart boyuttaki ikisine kıyasla bir geniş tabanlı lastik kullanmak daha fazla ağırlık tasarrufu sağlar. Accuride, mevcut tasarımlarda dövme alüminyum geniş tabanlı tekerleklerinin ağırlığını 71 pounddan 55 pound’a düşürmek için Ansys simülasyon araçlarını kullanarak kamyonculara daha fazla tasarruf sağladı – tipik bir traktör römorkunda 128 pound ek tasarruf. Büyük tekerler için jant tasarımı ve simülasyonu. Ansys jant analizi hakkında merak ettiklerinizi bu makalede bulabilirsiniz.

Ticari kamyon tekerlekleri tipik olarak çelik veya dövme alüminyumdan yapılır. Malzemeler ve işlemler nispeten basittir, ancak malzemenin ve süreçlerin küçük ayrıntıları uzun ömürlü ve dayanıklı bir ürün elde etmede tüm farkı yaratır. Bu tekerleklerin güvenilir olmasını sağlamak için, mühendisler standart döngüsel yorgunluk, yorucu yorgunluk, kaynak yorgunluğu ve çatlak büyümesi dahil olmak üzere metal yorgunluk ve kırık gibi yapısal zorluklarla karşı karşıyadır. Tekerleklerdeki birincil yükler, yalnızca 131 psi’ye kadar lastik şişmesinden çok yüksek eksenel ve radyal yükler uygulayan lastiklerden gelir. Ek olarak, her 14 inç genişliğindeki tekerlek, araç ağırlığından üretilen 12.800 pound yük taşımalı ve araç hareket ederken tekerleğin etrafında dönmelidir. Yan ve darbe yüklemesi, nihai çevresel faktörlerin yanı sıra metal yorgunluğu zorluklarına da katkıda bulunur. Hızlandırılmış döngüsel test ve güvenlik faktörleri, tekerleğin tasarlanması gereken yükün iki katından daha fazlasını yapabilir. Yorgunluk ömrünün tahmin edilmesi çok zordur çünkü yorgunluk ömrü ile malzeme stresleri arasındaki ilişki doğrusal değildir ve çatlak başlangıcını etkileyen birçok faktör vardır. Genellikle tasarım veya işlemedeki küçük değişiklikler gerçek tekerlek performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.

GÜVENİLİRLİĞİN SAĞLANMASI

Accuride, yüksek test standartları karşılanıncaya kadar kullanılmak üzere tekerlek tasarımlarını serbest bırakmaz. Ticari jant tasarımları genellikle SAE standartlarına göre test edilir. Bu test standartları, bir tekerleğin ve lastik düzeneğinin düz haddelemesini ve sadece yüksek yüklerde tekerleğin belirli sayıda devire kadar dönen bir bükülme testini içerir. Testlerdeki potansiyel değişkenlik nedeniyle, Accuride güvenilirliği sağlamak için endüstri standartlarını önemli ölçüde aşmaktadır. Fiziksel testler çok pahalı ve zaman alıcıdır. Test edilen her prototip tasarımı için, tasarım doğrulaması için yeterli numune üretmek üzere özel yapım takım ve üretim süreçleri geliştirilmelidir. Prototip yapıları ve testler haftalar hatta aylar alabilir. Tüm numuneler kalifikasyon testini geçmezse, yeni bir tasarım yinelemesi başlatılır ve numuneler ve testler için saat sıfırlanır, böylece ürün salınımı uzar. Bu nedenle, tasarım tekrarlarını en aza indirmek, geliştirme maliyetlerini ve pazara sunma süresini hedeflemek için çok önemlidir.

Tasarım sürecinin bir parçası olarak, imalat işleminin aynı ürünü minimum varyasyon ile tekrar tekrar oluşturabildiğini doğrulamak kritik önem taşır. Kontrol edilmesi gereken potansiyel varyasyonlar hem geometriyi hem de üretim sürecinin tüm yönlerini içerir. Üretim sürecinin gerçek tekerlek performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Bu işleme etkileri erken tasarım aşamasında dikkate alınmalıdır. Üretim kontrolünün sağlanamaması, süreç değişiklikleri veya potansiyel olarak ürünün yeniden tasarlanması anlamına gelecektir.

Ansys Workbench ortamından yararlanarak, her analiz yinelemesi için yalnızca giriş geometrisinin değiştirilmesi gerekecek şekilde iş akışları ayarlanabilir.”

Yorulma Performansı Tahmini

ansys jant analizi
ansys jant analizi

Yorulma yüküne maruz kalan güvenlik açısından kritik bir bileşenin sürekli olarak iyileştirilmesi, ürün yüklemesi ve üretim süreçlerinin etkileri hakkında ileri düzeyde bilgi gerektirir. Bir Accuride mühendisi, farklı yük durumları için gerilmelerin ve gerilmelerin ilk değerlendirmesini sağlamak üzere Ansys Workbench içinde Ansys Mechanical kullanarak standart sonlu eleman modelleri (FEM) oluşturarak işe başlar. Parametreli bir CAD modeliyle entegrasyon, bu ön aşamada birden fazla tasarımın değerlendirilmesini kolaylaştırır. Tasarım ilerledikçe, analizler Ansys nCode DesignLife kullanarak çatlak başlatma tahminlerini içermeye başlar. Ansys gerilme ve gerinim tahminleri doğrudan nCode DesignLife’da özel bir yorulma analizi şablonu kurulumuna akar. NCode DesignLife bileşeni kritiktir çünkü yorgunluk problemleri stres geçmişi ve maksimum stres değerlerinin yanı sıra diğer faktörler tarafından yönetilir. Büyük tekerler için mekanik analizler.

Ön tasarım çalışmaları, yorulma ömrü tahminleri kullanılarak tamamlandıktan sonra, Accuride mühendisleri, minimum yorulma performansı seviyelerini korumaya çalışırken, ağırlığı azaltmak için daha gelişmiş optimizasyon yöntemlerine başlayabilirler. Optimizasyon süreci, giriş ve çıkış değişkenleri dahil Ansys Workbench sistemlerinin parametrelendirilmesi dışında ön tasarım çalışmalarına benzer. Birden çok parametre kombinasyonunun tabloları, her parametrenin hassasiyetini değerlendirmek için bir toplu modda ayarlanır ve çözülür. Anahtar parametreler belirlendikten sonra Ansys DesignXplorer araçları, deney (DOE) yöntemlerini kullanarak tasarımı daha da hassaslaştırmak için kullanılabilir.

Accuride tekerlek analizi işleminin birden fazla aşaması vardır. Farklı tasarımların potansiyel olarak değerlendirilmesi ve optimize edilmesi önemli ölçüde zaman alabilir. Ansys Workbench ortamı iş akışlarından yararlanarak her bir analiz yinelemesi için yalnızca giriş geometrisinin değiştirilmesi gerekir. Buna ek olarak, Ansys ACT Accuride’ın analiz sürecini daha da geliştirmesini sağlar, böylece sonuçları gözden geçirmek bina modellerinden daha fazla zaman harcar.

Nihai tasarım teklifi, model kalitesi ve tasarım detaylarına odaklanan simülasyon ile doğrulanmıştır. Büyük tekerler için fea çalışmaları. Gelişmiş mesh kontrolleri ve kalite kontrolleri kritik alanlarda mesh kalitesini garanti eder. Alt modelleme teknikleri, temas kenarları gibi konumlarda daha da yüksek ayrıntı düzeylerine olanak tanır.

Sonuçlar

Ansys ve şirket içinde geliştirilen analiz yöntemlerini kullanarak Accuride mühendisleri standart 22,5 x 8,25 inç dövme alüminyum jantlarının ağırlığını yüzde 25 ve 22,5 x 14,0 inç geniş tabanlı Duplex ® tasarımını 23 azalttı son yıllarda yüzde.

Ağırlık azaltma, müşteri hafifleme hedeflerine ulaşmanın yanı sıra artan yakıt ekonomisine ve daha büyük yüklere katkıda bulunmanın yanı sıra, Accuride’in artan üretim maliyetlerini hammadde tasarruflarıyla dengeleyerek rekabet gücünü korumaya yardımcı oluyor.

Ticari kamyon tekerleklerinin karmaşık yapısal ve tasarım zorlukları artmaya devam ettikçe, Accuride mühendisleri Ansys Workbench ortamının yeteneklerini ve Ansys nCode DesignLife gibi özel kodlarla entegrasyonu kullanarak daha gelişmiş analiz yöntemleri geliştiriyorlar. Ncode kullılarak Ansys jant analizi hizmeti yapmakta ve çözüm almaktasınız. Accuride, bu yeni araçlarla yenilikçi ve güvenilir kamyon tekerleği teknolojisini daha da hızlı bir şekilde geliştirmek için tasarım yöntemini geliştirmeye devam edecek. Büyük tekerler için yorulma analzi.

Ansys Ürünleri Satın Alın

Ansys ürünleri satın almak için MARSİS ile iletişim kurun. Ansys yazılımının diğer ürünleri için ‘Analiz Ansys‘ web sitemizi ziyaret edebilirsiniz. ,

MARSİS ile İleşitim Kurun !

    ETİKETLER: tasarım, analiz, fren, fea, ANSYS
    Ziyaretçi Yorumları (1)