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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.

Reifen是一种最重要的交通工具，它可以直接引导乘客进入车站，并使乘客在列车上遭遇灾难。因此，德国空军的发展需要一个良好的开端，并迅速扩大其规模。一个更好的引擎可以像Bremsen，Kurvenfahrt或Hindernisfahren一样，在更大的范围内运行。Mehrere Kriterien z.B.在横摇架、操纵、停车、制动和行车方面的困难是非常突出的。Der Entwurfssprozess für einen Reifen wird somit zu einer Multikriterien optimierungsaufgabe，deren Kriterien miteinander häufig im Zielkonflikt stehen. Um diese komplexe Entwurfsaufgabe zu lösen，müssen hochentwickelte Analysemethoden angewen-det韦尔登.通过试验确定最佳技术标准的Reifenvarianten mehrerer auf bestmögliche Er-füllung eines der vielen Criterien-是技术标准的zurzeit ist-kann bei Weitem nicht aus-reichend sein。一种替代的Vorgehensweise是一种基于有限元法的优化方法，它是一种基于准则、Zielfunktionen、Nebenbedingungen和Nutzung有效数值模拟的数学形式。在这种情况下，我们的产品会受到影响，并会受到其他产品的影响。材料的特点是什么或最后，什么都没有。Die vorhandene Unschärfe ist sowohl epistemischer als auch aleato-rischer Art und kann mit den Unschärfemodellen Fuchen，Zufälligkeit（Randomness）und Fuzzy-Zufälligkeit（Fuzzy-Randomness）modelliert韦尔登. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist，einen Beitrag zur Verbesserung der Dauererstigkeit von Reifen zuisten，indem neue allgemeingültige Analysemethoden entwickelt韦尔登，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.一个关于前舱的小问题是，这个问题的模型是用z.B.的方法来处理的。Abrieb，zu erweitern.因此，新的entwickelnden方法的多准则优化unter Berück-sichtigung der Unschärfe als也有数字模拟相对rechenzeitintensiv sind，这是Anwendung von Metamodellen vorgesehen。这一韦尔登模型专门用于Reifenanaly-se和Optimierung entwickelt和aufbeautifht。