Dlaczego nowoczesne motocykle są bezpieczne?

W motocyklu cienka rama rurowana musi znieść przeciążenia większe niż podwozie jakiegokolwiek samochodu osobowego. Równocześnie ten pojedynczy element odgrywa kluczową rolę w bezpieczeństwie pojazdu. Jednak sama wytrzymałość to za mało.

Motocykl ścigacz

Rama musi być lekka, sztywna, łatwa w produkcji, a materiał musi być łatwo dostępny i w miarę tani. Projektowanie jakiegokolwiek produktu z tak dużą ilością parametrów wymaga optymalnego procesu projektowego. Jak przeprowadza się wytrzymałości i skąd wiemy, że mamy do czynienia z solidnie skonstruowanym motorem?

Analizowanie wytrzymałości ramy

Konstrukcja motocykla była poprawiana przez dekady, żeby w końcu osiągnąć dzisiejszy kształt. Jednak to, co dawniej było wykonywane metodą prób i błędów, dzisiaj może być wykonane w oprogramowaniu do symulacji komputerowej. Efektem jest stworzenie nowych aluminiowych ram, które  są w stanie znieść kilka tysięcy niutonów, posiadając równocześnie doskonałą wytrzymałość zmęczeniową. W mesco.com.pl przeprowadzamy analizy numeryczne metodą elementów skończonych (MES), pomagając naszym Klientom w tworzeniu lepszych produktów w tym ram motocyklowych.

​Od czego się zaczyna symulacja?

Pierwszym etapem jest zawsze stworzenie modelu CAD, czyli trójwymiarowej, komputerowej  reprezentacji fizycznego modelu. W Geometrii CAD nadawane są fizyczne własności takie jak wymiary, materiał, kontakty itp. Zdarza się jednak, że geometria nie istnieje, ponieważ model był od początku budowany fizycznie. Wówczas możliwe jest stworzenie modelu CAD na bazie modelu fizycznego, wykorzystując metodę skaningu laserowego (skan 3D). Model CAD, choć jest to bardzo czasochłonny etap, to tylko początek.

​Testy fizyczne

Żeby wykonać symulację, musimy wiedzieć, z jakiego materiału wykonana jest rama i jakie siły na nią działają. O ile dane materiałowe można uzyskać od dostawcy, to z obciążeniami jest gorzej. Dlatego wykonywane są testy fizyczne. Określamy punkty podparcia, miejsca przyłożenia siły, wartość przyspieszeń/sił, czas działania obciążeń itp. Cały test ma na celu jak najlepsze oddanie rzeczywistych warunków użytkowych. Po to właśnie tworzone są różne schematy obciążeń ramy, a w trakcie testu zbiera się takie dane jak naprężenia czy przemieszczenia lub odkształcenia.

​Po co testy skoro mamy symulację?

Zaraza, zaraz… przecież symulacja ma nam umożliwić tworzenie cyfrowej wersji fizycznego modelu, to po co testy? Otóż bez wyników testów nie będzie z czym porównać wyników symulacji. Jakość ramy motocyklowej oceniana jest przez wyznaczenie minimalnych i maksymalnych stref naprężeń. W badaniu uwzględnia się również wielkość odkształceń. Mając jedynie wyniki z symulacji MES, nie jesteśmy w stanie ocenić, czy analiza została wykonana poprawnie i równocześnie nie jesteśmy w stanie ocenić ramy według wybranych kryteriów. W razie rozbieżności między symulacją a wynikami testów – konieczne jest poprawienie modelu symulacyjnego.

​Po co symulacja?

Skoro i tak musimy wykonać testy, to po co nam symulacja? To ważne pytanie i faktycznie nie zawsze trzeba wykonywać analizy numeryczne. Jednak, gdy już raz uzyskamy dobrą zbieżność testu i symulacji, wówczas możemy niemal dowolnie zmodyfikować model CAD, a jego symulacja będzie precyzyjnie oddawała zachowanie fizycznego modelu.  Możemy zmienić kształt, technologię, materiał.

​Zaufanie do maszyny

Mimo że jazda jednośladem powszechnie uznawana jest za bardzo niebezpieczną, to konstrukcja, której ufamy zdrowiem i życiem, jest efektem długiej ewolucji technologicznej, niezliczonych testów oraz badań teoretycznych i rzeczywistych. Można więc być jej pewnym, jednocześnie mając na względzie rozsądny styl jazdy i dostosowanie prędkości do aktualnej pogody. Pamiętajmy, że warunki nigdy nie są idealne, a wypadki dzieją się w tym jednym momencie, kiedy na chwilę tracimy nasze skupienie. Jednak podczas następnego wsiadania na motocykl, pamiętaj, że najbardziej biegli i wykształceni inżynierowie ciężko pracowali nad tym, by Twoja maszyna była w pełni sprawna i bezpieczna!



Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Zobacz też:

Menu

Popularne

Tagi

Serwis używa plików cookie, korzystanie z serwisu oznacza zgodę na korzystanie z plików cookie - Polityka Cookies i Prywatności