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Monday, 18 Dicembre 2017
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Per una modellazione precisa degli pneumatici

Trasduttore di forza Kistler RoaDyn® S660, installato su un cerchio di una ruota. Trasduttore di forza Kistler RoaDyn® S660, installato su un cerchio di una ruota.

Jaguar Land Rover si avvale delle migliori tecnologie esistenti per generare dati basati su risultati reali, essenziali per la modellazione precisa dello pneumatico. La società ha scelto di utilizzare i trasduttori di forza Kistler RoaDyn® per la misurazione di tre forze e di tre momenti durante la rotazione in condizioni di funzionamento realistiche.

di Sara Rota

Novembre 2017

Nel settore automobilistico, la grafica computerizzata (CAD) e l’ingegneria computerizzata (CAE) sono ampiamente utilizzate per ridurre tempi e costi di progettazione e sviluppo, migliorando nel contempo la qualità e la durata del prodotto finale. Ogni dettaglio di un nuovo progetto, dalle procedure di produzione alle prestazioni dinamiche, può essere verificato prima della realizzazione concreta. Esiste però un’eccezione ed è rappresentata dalle prestazioni degli pneumatici. La modellazione di pneumatici ad elevate prestazioni è, infatti, molto meno evoluta. Jaguar Land Rover ha compiuto passi importanti per colmare questo gap, avvalendosi delle migliori tecnologie esistenti per generare dati basati su risultati reali, essenziali per la modellazione precisa dello pneumatico. Il metodo adottato da Jaguar Land Rover prevede l’utilizzo di trasduttori di forza Kistler RoaDyn® per la misurazione di tre forze e di tre momenti durante la rotazione in condizioni di funzionamento realistiche. Un SUV di grandi dimensioni, su cui sono stati installati quattro ruote di misurazione RoaDyn® e altri sensori, è utilizzato per la raccolta di dati sulle prestazioni degli pneumatici su diverse superfici, su strada e fuori strada.

Disponibili grandi volumi di dati
Il sistema RoaDyn® offre un grande vantaggio: i segnali delle sei celle di carico estensimetriche a 3 componenti sono, infatti, amplificati nella cella di carico e trasmessi all’elettronica della ruota dove i dati vengono filtrati, digitalizzati e codificati. In questo modo si riducono sensibilmente i disturbi e l’alterazione del segnale prima che il flusso di dati sia trasmesso mediante un rotore/statore alla parte interna della ruota, trasformato nella centralina di bordo e trasmesso a un dispositivo di acquisizione dei dati. Nello stabilimento Jaguar Land Rover, circa 170 canali di dati sono acquisiti con una velocità di campionamento elevata per descrivere il comportamento transitorio dello pneumatico, producendo un enorme volume di dati per ciascuna combinazione pneumatico/fondo stradale. Oltre a testare gli pneumatici sul circuito di prova nel Regno Unito, Jaguar Land Rover esegue delle prove su diverse superfici stradali e off-road, che comprendono piattaforme dinamiche, ghiaccio, neve e fango, al fine di creare un set di dati completo per lo sviluppo di modelli computerizzati ad elevata precisione.

L’importanza di rappresentare superfici stradali realistiche
Proprio come altri produttori di veicoli, Jaguar Land Rover utilizza attualmente dati ottenuti su banchi di prova rivestiti di carta vetrata. Benché tali impianti garantiscano coerenza e ripetibilità delle misurazioni, essi non rappresentano superfici stradali realistiche. L’obiettivo è utilizzare i dati trasmessi dal veicolo equipaggiato con il sistema RoaDyn per sviluppare un modello di pneumatico più preciso e rilevante per le condizioni di guida reali. I modelli possono quindi essere utilizzati nelle simulazioni computerizzate per ridurre i tempi di sviluppo e migliorare l’efficacia del sistema, rendendo il processo di sviluppo più efficiente. Simon O’Neill, tecnico specializzato del reparto Durability Measurement and Analysis presso JLR, afferma: “Oltre a fornire dati in tempo reale di qualità superiore, il sistema Kistler RoaDyn ci permette di conoscere in maniera più approfondita le prestazioni degli pneumatici, sui percorsi su strada e fuori strada, e ciò consentirà a JLR di ridurre in modo importante il numero di test fisici, in particolare in ambienti con caratteristiche limitate nel tempo, ad esempio le prove in condizioni invernali. In questo modo sarà possibile non solo contenere i costi di sviluppo ma, a medio e lungo termine, ci permetterà di collaborare con i produttori alla progettazione degli pneumatici che desideriamo sulla base dei risultati della simulazione. Grazie ai dati ottenuti dal programma Kistler RoaDyn saremo in grado di applicare la CAE a ogni fase del processo di sviluppo, compresi gli pneumatici”. 

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