SIMULIA Engenharia e Design de Pneus

Se você já dirigiu ou andou em um veículo ou visitou qualquer área povoada, deve ter experimentado congestionamento de tráfego. O número de veículos e motoristas nas estradas é extremamente alto, e a má notícia para os motoristas estressados ​​é que esse número só deverá aumentar nos próximos anos. Na verdade, os analistas da indústria estão prevendo que o número de quilômetros percorridos globalmente pelo veículo dobrará para 20 trilhões até o ano de 2030. Embora isso possa fazer a maioria das pessoas estremecer - e se preocupar um pouco mais com o meio ambiente - é uma boa notícia para os fabricantes de automóveis e pneus .

Isso pode não ser uma catástrofe ambiental, já que os automóveis continuam se movendo em direção à eletrificação. Essa mudança, junto com a mudança para veículos autônomos, apresenta novos desafios para a maioria dos fabricantes da indústria, incluindo fabricantes de pneus, já que a demanda por seus produtos continua a aumentar, junto com regulamentações e tecnologia que buscam pneus “mais verdes” e conectados.

Muitos fatores devem ser levados em consideração ao projetar um pneu de qualidade. O principal desses fatores é o chamado “Triângulo Mágico”, que consiste em aderência em piso molhado, resistência ao desgaste e resistência ao rolamento. Os desafios são apresentados como trade-offs entre esses fatores:aderência em piso molhado x seco, aderência x desgaste, desgaste x resistência ao rolamento, etc. Diversas outras variáveis ​​também devem ser consideradas, como arrasto aerodinâmico ou ruído e vibração.

O teste desses fatores tem um custo alto para os engenheiros, cujo trabalho é ainda mais complicado pela necessidade de prever o desempenho em condições variáveis, como temperaturas extremamente altas e baixas. Por exemplo, temperaturas extremamente baixas podem fazer com que os pneus percam a pressão do ar, enquanto o calor extremo, na pior das hipóteses, acarreta o risco de explosão.

SIMULIA oferece uma solução completa e integrada de projeto e engenharia de pneus que aborda todas as facetas do processo de desenvolvimento de pneus. A solução se concentra em dois aspectos principais do projeto do pneu:o processo do pneu verde, que envolve a engenharia do pneu antes de sua cura; e o processo de cura do pneu, que envolve a cura do pneu. A cura é o processo de aplicar pressão a um pneu em um molde para dar-lhe sua forma final, incluindo banda de rodagem. Os dois processos estão intimamente conectados, exigindo muitas iterações e otimização.

Uma vez que a banda de rodagem apropriada é projetada para o pneu curado, vários tipos de simulações avançadas são realizadas para atender às metas de desempenho esperadas.

Os benefícios desta solução são muitos. O processo totalmente automatizado permite a exploração fácil do espaço de design com design de experimentos e permite que os engenheiros tirem proveito dos processos integrados de design e simulação em um único ambiente. Esses processos de simulação incluem a co-simulação Abaqus / XFlow para avaliar o desempenho da hidroplanagem; PowerFLOW para calcular o arrasto aerodinâmico; e Simpack e Dymola para dinâmica de sistemas de veículos. Essas soluções oferecem continuidade digital total e rastreabilidade entre disciplinas, e os engenheiros podem se beneficiar de mais ciclos de verificação no mesmo período de tempo, com mais confiança.

Essa solução integrada pode reduzir o tempo de avaliação do desempenho do pneu de dias e semanas para meras horas. As simulações de alta fidelidade também oferecem economias de custo significativas por meio da validação virtual. À medida que a demanda por pneus aumenta, essas reduções de tempo e custo são críticas para os fabricantes.

Os veículos como os conhecemos estão mudando, tornando-se mais eficientes e ecologicamente corretos, com uma mudança drástica para automóveis elétricos e autônomos. Porém, uma coisa permanece a mesma:um veículo, por mais avançado que seja, sempre precisará de pneus que durem muito e proporcionem uma viagem segura, confortável e silenciosa. À medida que mais milhas são percorridas, os engenheiros de pneus devem não apenas acompanhar a demanda por quantidade, mas também aumentar a qualidade para garantir que os pneus possam acomodar a quilometragem extra.