Témata
Reklama

Vývoj vozidel Tatra s využitím CAE simulačních softwarů Hexagon

Akciová společnost Tatra Trucks je světovým výrobcem těžkých terénních a nákladních vozidel, která jsou známá svou výjimečnou průjezdností v náročném terénu a díky vysoké spolehlivosti a vynikajícím užitným vlastnostem také vhodností do extrémních klimatických podmínek. Takováto vozidla vyžadují pečlivý vývoj. Učiněná rozhodnutí právě při vývoji mohou výrazně ovlivnit jejich celkové parametry, a proto je pro vývoj a výrobu klíčové porozumět vzájemné interakci různých systémů. Jedním z nástrojů, který Tatra při vývoji využívá, jsou simulační softwary od společnosti Hexagon. Tyto softwary, dříve známé jako MSC Software, jsou nyní součástí skupiny Hexagon a pomáhají efektivnímu vývoji vozidel a zajištění jejich optimálních vlastností.

(Zdroj: Tatra)

Komerční článek

Vývoj nákladních vozidel splňujících předpisy a potřeby zákazníků

V odvětví automobilového průmyslu hraje zásadní roli dosahování úspěchu prostřednictvím technických inovací, které plní regulační standardy. Pro dosažení optimálního výkonu vozidel je nezbytné splnit přesné požadavky týkající se brzdění, řiditelnosti, akcelerace a dalších parametrů. Společnost Tatra využívá CAE simulační řešení Hexagon jako klíčový nástroj při dosahování těchto standardů. Díky těmto simulacím je zajištěno, že vozidla plní průmyslové a státní normy, aniž by bylo nutné vytvářet fyzické prototypy.

V obranném sektoru je specificky kladen důraz na zvedací a vázací prvky rámů zásahových vozidel, které musí splňovat přísné požadavky STANAG. V civilní a průmyslové nákladní dopravě je zase nezbytné dodržet homologační předpisy týkající se zadního ochranného zařízení proti podjetí (RUPD) a ochranných konstrukcí proti padajícím předmětům/převrácení (FOPS/ROPS) pro dosažení požadované úrovně pasivní bezpečnosti.

Tyto požadavky jsou kladeny na výkon vozidel při vysokých rychlostech v obtížném terénu, na jízdní komfort a stabilitu vozidla v zatáčkách a na svazích a požadována je i vysoká tuhost šasi. Zajištění shody s předpisy a plnění norem vyžaduje schopnost přesných simulací pro vyhodnocování konstrukčních konceptů, provádění trade off studií a zlepšování výkonnosti vozidel.

Pro dosažení optimálního návrhu v souladu s přísnými předpisy Tatra využívá multibody software Adams a software Marc pro nelineární analýzy. Tato kombinace umožňuje spolehlivě optimalizovat návrhy prostřednictvím simulací, které lze následně korelovat s fyzikálními daty z testů. Výsledkem jsou mimořádně přesné a spolehlivé predikce, které posilují schopnost společnosti Tatra splňovat nejvyšší technické standardy.

Simulace prováděné prostřednictvím řešení Adams umožňují důkladné ověřování modelů kompletních vozidel na základě dat z fyzických testů. Tímto způsobem Tatra predikuje výkony vozidel při různých jízdních manévrech a s různými typy pneumatik. Funkce v Adamsu navíc garantují, že Tatra plně odpovídá regulačním požadavkům a průmyslovým standardům pro brzdové systémy a odpružení. Adams počítá brzdnou dráhu vozidel, ať už jsou naložená či prázdná, a prostřednictvím funkce virtuální hydraulické zkušebny asistuje při optimalizaci nastavení tuhosti a tlumení. To vede ke zlepšení komfortu a současně umožňuje stanovit únavovou životnost systému odpružení kabiny.

Pomocí simulací brzdění se ověřuje, zda nákladní vozidla splňují požadavky a homologace pro prázdná a naložená vozidla. (Zdroj: Tatra)

Řešení pro multibody a nelineární analýzu

CAE řešení Hexagon poskytují společnosti Tatra nástroje pro efektivní splnění předpisů a pomáhají optimalizovat konstrukci pro dosažení vyšších výkonů. Řešení Adams zastává hlavní roli při zajišťování specifických vlastností designu vozidel a otevírá nové možnosti pro optimalizaci konstrukce.

Tatra využívá Adams při strategickém rozhodování o umístění závěsných bodů hnací jednotky a kabiny, stejně jako při určování jejich orientace a řízení přenosu sil z hlavního rámu do kabiny. Tyto simulace hrají klíčovou roli při optimalizaci rozdělení zatížení na nápravy a při adaptaci na změny rozvoru či posunu těžiště komponent. Důkladné zkoumání těchto faktorů přispívá k redukci vibrací v kabině, snížení únavy řidiče, zvýšení komfortu, snížení hmotnosti součástí a optimalizaci výrobních nákladů. Kromě toho poskytují kritická zatížení od vozovky, která jsou nezbytná pro výpočty pomocí metody konečných prvků (FEM), a v tomto procesu společnost využívá MSC Apex jako pre-procesor pro generování objektů skořepinové sítě.

Výsledky modelu celého vozidla jsou korelovány s testy. (Zdroj: Tatra)

Simulace v nástroji Adams pomáhají společnosti Tatra zvolit ideální pozice závěsných bodů a vyvážit vstupní údaje o ceně, komfortu a životnosti pro výpočet metodou konečných prvků. (Zdroj: Tatra)

Interoperabilita řešení od společnosti Hexagon hraje významnou roli v designových a inženýrských procesech společnosti Tatra. Díky integraci MSC Apex s nástrojem Adams je proces přípravy sítí a bodů rozhraní pro pružná tělesa, jako jsou rámy a nápravy, značně zjednodušen. Toto komplexní řešení umožňuje snadné vytváření souborů MNF pro pružná tělesa, což v konečném důsledku přináší větší efektivitu a přesnost v procesu návrhu.

Marc je využíván ve spojení se Simufact Forming, což umožňuje důkladnou analýzu dopadu vnějších zátěží na výrobky a zároveň optimalizaci jejich celkového designu a výkonu. Tyto integrované pracovní postupy nejen šetří cenný inženýrský čas, ale také umožňují snadnou adaptaci na rychle se měnící podmínky trhu a nové požadavky.

Simufact Forming umožňuje společnosti Tatra provádět simulace technologických procesů při výrobě dílů nákladních vozidel, včetně svařování a tváření. Tyto simulace přispívají ke zvyšování jakosti a efektivity výsledných výrobků. Výsledky mohou být zakomponovány jako údaje o předpětí do provozních výpočtů, což umožňuje získat komplexnější pohled na výkony vozidla.

Tatra používá Adams k simulaci vibrací kritických otáček, krouticího momentu a sil působících na rám. Výsledky využívá k analýze metodou konečných prvků.

Marc/Mentat slouží k propojení se Simufact Forming. (Zdroj: Tatra)

Analýza vlivu vnějšího zatížení na konstrukci v prostředí Marc ve spojení se Simufact Forming. (Zdroj: Tatra)

Celý článek o využití simulačního softwaru Hexagon pro efektivní a optimalizované návrhy vozidel TATRA, je dostupný k přečtení ZDE.


Divize Manufacturing Intelligence společnosti Hexagon

Přední světový hráč na poli simulačních softwarů, softwarů pro konstrukci a výrobu, 3D měřicích zařízení a řešení pro zpracování naměřených dat.

CAE softwarová řešení společnosti Hexagon umožňují konstruktérům simulovat chování výrobků a procesů. Pomáhají zvyšovat kvalitu, bezpečnost a spolehlivost, šetřit čas vývoje a snižovat náklady spojené s testováním vyráběných produktů. Přesně a spolehlivě předpovídají, jak se budou výrobky chovat v reálném světě, a pomáhají tak designérům navrhovat inovativnější výrobky rychle a hospodárně. Aplikace zahrnují například strukturální analýzy a multifyzikální simulace, modelování materiálů, tepelnou a fluidní dynamiku, akustické simulace nebo simulace výrobních procesů. Využívají k tomu analýzy metodou konečných prvků (FEA), výpočetní dynamiky tekutin (CFD), multibody dynamiku (MBD), akustické simulace nebo simulace modelování materiálů. Mezi tyto softwary patří například MSC Nastran, Actran, Adams, CAEfatigue, Cradle CFD, MSC Apex, Marc, Simufact, Material Center a další.

Více informací najdete na hexagon.com

Firmy
Hexagon


Společnost Hexagon je celosvětovým lídrem v oblasti řešení digitální reality, která kombinuje senzory, software a autonomní technologie. Využívá data ke zvýšení efektivity, produktivity, kvality a bezpečnosti v průmyslu, výrobě, infrastruktuře, veřejném sektoru a mobilitě.

Divize Manufacturing Intelligence společnosti Hexagon je předním světovým výrobcem a dodavatelem 3D měřicích zařízení a řešení pro zpracování naměřených dat. Poskytuje průmyslové měřicí systémy pro všechny oblasti a společnosti, ve kterých je zapotřebí měření rozměrů a tvarů výrobků a ve kterých se s naměřenými daty dále pracuje. Řešení nachází uplatnění v celé řadě oblastí: v automobilovém a leteckém průmyslu, dopravní a zemědělské technice, energetice, elektronice, medicínských  technologiích, těžkém průmyslu, obrábění a mnohých dalších.

Číst dál
Tatra Trucks

Tato akciová společnost převzala v roce 2013 světoznámou kopřivnickou automobilku, která po změně vlastnické struktury prošla úspěšnou restrukturalizací. Kromě standardizovaných modelových řad vyrábí i speciální nákladní vozidla na míru podle požadavků zákazníka. 80 % produkce automobilky je určeno k exportu. Automobilka Tatra Trucks zaměstnává více než 1 000 lidí a dalších více než 600 pracuje v dceřiném podniku Tatra Metalurgie, zaměřeném zejména na slévárenství a kovárenství.

Číst dál
Související články
Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Rodinné podnikání v přesné strojařině

Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.

Související články
Strojírenské fórum 2018: Zaměřeno na nové technologie a materiály

Příběh pátého ročníku Strojírenského fóra se začal psát 10. května 2018 na půdě Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně konferencí na téma moderní výrobní technologie a materiály s důrazem na aditivní výrobu z velké části kovových materiálů a na inovativní aplikace kompozitních materiálů. Na sto účastníků z řad výrobní a akademické sféry vyslechlo na 13 přednášek a následně v pozdních odpoledních hodinách se větší část z nich odebrala na exkurzi po šesti VaV pracovišťích zaměřených na nové technologie. Plný den poznání a nových setkání. Pojďme se k němu vrátit fotoreportáží.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

CIMT je v Číně, Čína je na CIMTu

Při letošním ročníku došlo na CIMT k významné změně. Evropští i američtí vystavovatelé byli přemístěni z hal tzv. západních do východních. Proč, to se mi nepodařilo zjistit. V reportáži před čtyřmi lety jsem umístění evropských a asijských firem popisoval s notnou nadsázkou, a tak si tuto změnu vysvětluji po svém – vystavovatelé si přečetli mé zpravodajství z výstaviště?. Také platí, že není pavilon jako pavilon. Standardy úklidu v halách, stravovacích prostorech, na toaletách byly v pavilonech, kde byla německá a švýcarská expozice, bližší evropským zemím než asijským. A o tom je jedna z čínských mentalit – jaké standardy mají být, ty jim musejí být ukázány, resp. nadiktovány či nařízeny.

Roboty pro automobilový sektor

Kompletní obnova automatizovaných robotických linek iniciovaná vrcholovým managementem společnosti Magneti Marelli vedla v závodě nacházejícím se v Crevalcore (územně správní celek města Bologna) ke zvyšování počtu zaměstnanců i efektivity těchto automatizovaných výrobních linek. Jak vysvětluje Marco Calabrese, ředitel údržby výrobního závodu, mnoho úkolů, které byly manuálního charakteru, je nyní zautomatizováno. „V těchto případech potřebujeme dosáhnout vyšší přesnosti, opakovatelnosti, výkonnosti a výrobní kvality a v zájmu vyšší efektivity samozřejmě i snížit dobu trvání cyklu. Integrací robotické automatizace zvýšila kvalitu a produktivitu práce a vedla i ke zvýšení počtu zaměstnanců pracujících v našem závodě.“

The Nexx generation

Když potřebujete rychle vyrobit funkční prototypy produktů, CNC obráběcí stroje jsou, navzdory rychlému rozvoji a rozšiřování technologie 3D tisku, stále tím nejlepším řešením. Portugalský výrobce přileb Nexx se na trhu poohlížel po vhodném stroji k rychlému prototypování. Dnes tak může experimentovat s více designovými nápady, vyrábět plně funkční prototypy a uvádět nové výrobky na trh rychleji než kdy dříve.

Výkon bez kompromisů

Mercedes-Benz má dlouhou a úspěšnou historii v oblasti motoristických soutěží. Od šedesátých let minulého stroletí pocházejí přesně seřízené motory vítězných vozů Mercedes od AMG - kdysi nezávislé firmy, kterou založili dva inženýři ze společnosti Mercedes, dnes už vlastní výkonové divize společnosti.

Získané zkušenosti inovacemi pro zákazníky

Průmysl 4.0 je aktuální výzvou pro výrobce obráběcích strojů. Vlastní znalosti této problematiky uživatelů se na jeho implementaci do reálného provozu podílí velkou měrou a přispívají ke snadnějšímu zvládnutí cesty vedoucí k většímu propojení od výrobců strojů, přes jejich provozovatele až po odběrate dílů na strojích vyrobených. Podívejme se na zkušenosti společnosti Mazak v této oblasti.

Hexagon: Nový plošný skener RS-SQUARED pro přenosná měřicí ramena

Divize Manufacturing Intelligence společnosti Hexagon uvedla na trh plošný skener RS-SQUARED, se kterým jsou vůbec poprvé přenosná měřicí ramena vybavena technologií skenování se strukturovaným světlem.

Pozvánka na uživatelskou konferenci HxGN Local Česko a Slovensko

Společnost Hexagon vás srdečně zve na letošní uživatelskou konferenci, která se koná ve dnech 19.-20. června 2019 v zámeckém hotelu Valeč na Vysočině. Letošní ročník je úspěšným pokračováním mezioborové konference technologického koncernu Hexagon, kterou pořádají divize Manufacturing Intelligence, Safety & Infrastructure, PPM a tento rok i nově vzniklá divize Geospatial.

Úspora času, kterou přináší NX CAM se neměří v minutách ani v hodinách, ale v počtu ušetřených směn

Společnost Telsmith, Inc., byla založena před více než 100 lety a dodnes staví na svém dědictví. Dodává nová drticí a prosévací řešení, aby uspokojila rostoucí celosvětovou poptávku po zařízeních pro zpracovávání minerálů.

CNC obrábění pomocí robotů - Skutečně mohou roboti nahradit CNC obráběcí centra?

CNC obrábění bylo dlouho doménou speciálních obráběcích strojů. Vyvrtávačky, vertikální soustruhy, pětiosá centra s naklápěcími stoly nebo soustruhy “Swiss-style” (zaindexovaný nástroj v ose X) mají za úkol poskytovat efektivní řešení pro speciální operace obrábění. Tím se docílí maximální strukturované efektivity pro specifické operace, ale velké omezení zde představuje pracovní prostor. Jakékoli jeho zvětšení představuje vysoké náklady, protože s pracovním prostorem roste i celý stroj.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit