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Entwurf dauerhaft haltbarer Reifen unter Berücksichtigung der Datenunschärfe

考虑数据不确定性的耐用轮胎设计

基本信息

批准号：
201926524
负责人：
Professor Dr.-Ing. Michael Kaliske
金额：
--
依托单位：
Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/201926524?language=en
关键词：
Entwurf dauerhaft haltbarer Reifen unter

项目摘要

Der Reifen ist eines der wichtigsten Bauteile am Fahrzeug, dessen Zuverlässigkeit direkt über die Fahrsicherheit der Insassen entscheidet und dessen Versagen katastrophale Folgen haben kann. Deshalb stellt der Entwurf eines Luftreifens eine herausfordernde und gleichzeitig verantwortungsvolle Aufgabe dar. Ein guter Entwurf des Reifens gewährleistet zuverlässiges Verhalten bei jeder der vielen Beanspruchungen wie Bremsen, Kurvenfahrt oder Hindernisfahren. Mehrere Kriterien z.B. im Hinblick auf Rollwiderstand, Handling, Haltbarkeit, Geräuschemission und Fahrkomfort sind gleichzeitig einzu-halten. Der Entwurfsprozess für einen Reifen wird somit zu einer Multikriterienoptimierungsaufgabe, deren Kriterien miteinander häufig im Zielkonflikt stehen.Um diese komplexe Entwurfsaufgabe zu lösen, müssen hochentwickelte Analysemethoden angewen-det werden. Entwerfen durch experimentelles Testen mehrerer Reifenvarianten auf bestmögliche Er-füllung eines der vielen Kriterien – was zurzeit der Stand der Technik ist – kann bei Weitem nicht aus-reichend sein. Eine alternative Vorgehensweise ist die Darstellung des Entwurfsproblems als eine Optimierungsaufgabe einschließlich der mathematischen Formulierung der Kriterien, Zielfunktionen, Nebenbedingungen und Nutzung effizienter numerischer Simulationsansätze, insbesondere der Finite Elemente Methode. Bei diesem Vorgehen ist zu berücksichtigen, dass verschiedene Aspekte, die den Entwurf beeinflussen und über die Dauerhaftigkeit des Produkts entscheiden, u.a. Materialcharakteris-tiken oder Lasten, unscharf sind. Die vorhandene Unschärfe ist sowohl epistemischer als auch aleato-rischer Art und kann mit den Unschärfemodellen Fuzziness, Zufälligkeit (Randomness) und Fuzzy-Zufälligkeit (Fuzzy-Randomness) modelliert werden.Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist, einen Beitrag zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Reifen zu leisten, indem neue allgemeingültige Analysemethoden entwickelt werden, die sich auf Multikriterienoptimierung mit spezieller Berücksichtigung sowohl aleatorischer als auch epistemischer Unschärfe stützen. Eine Voraussetzung für ein aussagefähiges Ergebnis des Reifenentwurfs ist eine realitätsnahe Finite Elemente Modellierung der Struktur. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist, die be-reits vorhandenen Modelle um die Erfassung haltbarkeitsrelevanter Phänomene wie z.B. Abrieb, zu erweitern. Da sowohl die neu zu entwickelnden Methoden der Multikriterienoptimierung unter Berück-sichtigung der Unschärfe als auch die numerischen Simulationen relativ rechenzeitintensiv sind, ist die Anwendung von Metamodellen vorgesehen. Diese Ersatzmodelle werden speziell für die Reifenanaly-se und die Optimierung entwickelt und aufbereitet.

Der Reifen ist eines der wichtigsten Bautile am Fahrzeug, dessen Zuverlässigkeit direkt über die Fahrsicherheit der Insassen entscheidet und dessen Versagen katasastrole Folgen haben kann.德沙尔布 stellt der Entwurf eines Luftreifens eine herausfordernde 和 gleichzeitig verantwortungsvolle Aufgabe dar。 Ein guter Entwurf des Reifens gewährleistet zuverlässiges Verhalten bei jeder der der der der vielen Beanspruchungen wie Bremsen, Kurvenfahrt oder Hindernisfahren。 Mehrere Kriterien z.B. im Hinblick auf Rollwiderstand、操控、Haltbarkeit、Geräuschemission 和 Fahrkomfort sind gleichzeitig einzu-halten。 Der Entwurfsprozess for einen Reifen wrd somit zu einer Multikriterienoptimierungsaufgabe, deren Kriterien miteinander häufig im Zielkonflikt stehen.Um diese komplexe Entwurfsaufgabe zu lösen, müssen hochentwickelte Analysemethoden angewen-det 韦尔登。 Entwerfen durch Experimentelles Testen mehrerer Reifenvarianten auf bestmögliche Er-füllung eines der vielen Kriterien – was zurzeit der Stand der Technik ist – kann bei Weitem nicht aus-reichend sein.该替代方法是解决问题的解决方法，也是对数学公式、计算公式、计算方法和数值模拟的优化进行优化，以建立有限元方法。 Bei diesem Vorgehen ist zu berücksichtigen, dass verschiedene Aspekte, die den Entwurf beeinflussen und über die Dauerhaftigkeit des Produkts entscheiden, a.材料特性-tiken oder Lasten，unscharf sind。 Die vorhandene Unschärfe ist sowohl epistemischer als aleato-rischer Art und kann mit den Unschärfemodellen Fuzziness, Zufälligkeit (Randomness) and Fuzzy-Zufälligkeit (Fuzzy-Randomness) modelliert werden.Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist, einen Beitrag zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Reifen zu leisten, indem neue allgemeingültige Analysemethoden entwickelt werden, die sich auf Multikriterienoptimierung mit spezieller Berücksichtigung sowohl aleatorischer als auch epistemischer Unschärfe 施图岑。 Eine Voraussetzung für ein aussagefähiges Ergebnis des Reifenentwurfs 是一个现实的有限元模型结构。 Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist, die be-reits vorhandenen Modelle um die Erfassunghalkeitsrelevanter Phänomene wie z.B. Abrieb，zu erweitern。这是一种新的多指标优化方法，可以对数值模拟进行相关的研究，是元模型分析的基础。该模型适用于 Reifenanaly-se 和 Optimierung entwickelt 和 aufbereitet。