Комплекс мер, включающий систему расчётов и проектирования «Виртуальный полигон», позволил специалистам Научно-технического центра «Интайр» холдинга «Кордиант» значительно ускорить разработку новых моделей шин. Специалисты R&D-центра получили возможность моделировать на компьютере реальные лабораторно-дорожные испытания. Благодаря этому предприятия холдинга теперь запускают ежегодно в производство в четыре раза больше новых моделей и типоразмеров шин, чем в 2018-2022 годах. В ближайшее время в НТЦ «Интайр» планируют разработать цифровые модели различных типов автомобилей, которые позволят вести моделирование с привязкой к их характеристикам и технологическим особенностям.
Сегодня моделирование поведения шин в различных дорожных условиях и прогнозирование их потребительских свойств посредством специальных расчётов стало неотъемлемым этапом разработки новых моделей. В частности, специалисты R&D-центра холдинга «Кордиант» рассчитывают, как статические (деформированный контур, запас прочности силовой конструкции, показатели боковой, продольной, угловой и радиальной жёсткости, распределение давлений в пятне контакта и другие), так и динамические (оценка управляемости, потери на качение, скорость аквапланирования, износ рисунка протектора, решение тепловой задачи, наезд шины на препятствия и прочее) характеристики шин.
На первом этапе проектирования на основе конструкторской документации в специализированной программе создаётся виртуальный чертёж шины в разрезе, обладающий свойствами симметрии вокруг оси вращения колеса. Эта цифровая двухмерная модель отражает детализированное распределение материалов в шине и способность резиновых смесей испытывать большие обратимые деформации (гиперупругие свойства), от которых напрямую зависит напряжённое состояние конструкции. Компьютерная 2D-модель ведёт себя как настоящая шина: садится на обод, надувается внутренним давлением, нагружается весом автомобиля, при этом на ней сразу видны критические зоны потенциального разрушения, где материалы в шине перегружаются и деформируются.
Далее инженеры разрабатывают 3D-модель, учитывающую детализированный рисунок протектора. Это позволяет им рассчитывать напряжения в деталях конструкции, прогнозировать параметры пятна контакта и распределение давления по контактной поверхности. И это лишь некоторые простые примеры существующих подходов в моделировании и расчётах.
Развитие автомобилестроения и переход отрасли на цифровые двойники транспортных средств требуют полноценного инструментария для виртуальной оценки управляемости, устойчивости и тормозной динамики автомобилей на ранних стадиях проектирования с учётом влияния шин. В рамках проекта «Виртуальный полигон», инженеры-разработчики могут моделировать на компьютере реальные лабораторно-дорожные испытания. На входе задаётся конфигурация трассы, моделируется автомобиль с учётом его подвески. Модели шин включают результаты комплексных расчётных или натурных испытаний по определению их динамических характеристик в разных режимах загрузки и полностью передают особенности их поведения. Конструкция шины, рисунок протектора и рецептуры резиновых смесей существенно влияют на итоговый результат и могут быть оптимизированы под заданные требования.
НТЦ «Интайр» планирует развивать проект: совместно с отечественными и зарубежными университетами и инжиниринговыми центрами ы ближайшее время будут разработаны цифровые модели различных типов автомобилей, которые позволят осуществлять моделирование и расчёты шин с привязкой к характеристикам конкретного вида транспортного средства.
Как отметил генеральный директор холдинга «Кордиант» Дмитрий Горбачев, по итогам первого полугодия текущего года холдинг занял первое место в России по производству легковых шин с долей 30 процентов. Как лидер отрасли компания активно развивает современные технологии моделирования шин, которые существенно повышают точность разработок и ускоряют вывод на рынок новых продуктовых линеек. По его словам, подразделения НТЦ «Интайр» на всех предприятиях холдинга применяют передовые методы проектирования шин, что позволяет компании ежегодно увеличивать количество новинок в продуктовом портфеле и предлагать покупателю максимально качественные и надёжные шины.
