SIMULIA: Soluções Avançadas de Engenharia e Design de Pneus

Se você já dirigiu ou andou em um veículo ou visitou qualquer área populosa, experimentou congestionamento de tráfego. O número de veículos e motoristas nas estradas é extremamente alto, e a má notícia para motoristas estressados é que esse número só deve aumentar nos próximos anos. Na verdade, analistas da indústria preveem que o número de quilômetros percorridos por veículos globalmente dobrará para 20 trilhões até 2030. Embora isso possa fazer a maioria das pessoas estremecer — e se preocupar mais com o meio ambiente — é uma boa notícia para fabricantes automotivos e de pneus.

Eletrificação e veículos autônomos: novos desafios

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

O "Triângulo Mágico" do design de pneus

Muitos fatores precisam ser considerados ao projetar um pneu de qualidade. O principal entre eles é o chamado "Triângulo Mágico", que consiste em aderência em piso molhado, resistência ao desgaste e resistência ao rolamento. Desafios surgem como trade-offs entre esses fatores: aderência em molhado vs. seco, aderência vs. desgaste, desgaste vs. resistência ao rolamento, etc. Várias outras variáveis também devem ser consideradas, como arrasto aerodinâmico, ruído e vibração.

Testes em condições variáveis

Testar esses fatores tem um alto custo para engenheiros, cujo trabalho é ainda mais complicado pela necessidade de prever desempenho em condições variáveis, como temperaturas extremas altas e baixas. Por exemplo, temperaturas extremamente frias podem causar perda de pressão nos pneus, enquanto calor extremo, no pior caso, traz risco de estouro.

Solução integrada da SIMULIA

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

Uma vez projetada a banda de rodagem apropriada para o pneu vulcanizado, múltiplos tipos de simulações avançadas são realizadas para atender às metas de desempenho esperadas.

Benefícios da solução

• Processo totalmente automatizado permite fácil exploração do espaço de design com design de experimentos
• Permite que engenheiros aproveitem processos integrados de design e simulação em um único ambiente
• Simulações incluem co-simulação Abaqus/XFlow para avaliar desempenho de aquaplanagem; PowerFLOW para calcular arrasto aerodinâmico; Simpack e Dymola para dinâmica de sistemas veiculares
• Continuidade digital e rastreabilidade completas entre disciplinas
• Mais ciclos de verificação no mesmo tempo, com mais confiança

Esta solução integrada pode reduzir o tempo de avaliação de desempenho-chave de pneus de dias e semanas para meras horas. As simulações de alta fidelidade também oferecem economia significativa de custos através de validação virtual. À medida que a demanda por pneus aumenta, essas reduções de tempo e custo são críticas para fabricantes.

O futuro dos pneus

Veículos como os conhecemos estão mudando, tornando-se mais eficientes e ecológicos, com uma mudança drástica para automóveis elétricos e autônomos. No entanto, uma coisa permanece a mesma: um veículo, não importa quão avançado, sempre precisará de pneus que durem muito tempo e proporcionem uma viagem segura, confortável e silenciosa. À medida que mais quilômetros são percorridos, engenheiros de pneus não devem apenas acompanhar a demanda por quantidade, mas aumentar a qualidade para garantir que os pneus possam acomodar a quilometragem extra.