Sandia Labs e Goodyear desenvolvem maneiras de testar pneus antes de serem construídos

Vicki Porter, cientista da computação da Sandia, à esquerda, e Byron Hanks, sentado em segundo lugar a partir da esquerda, e os engenheiros da Goodyear Tire & Rubber Co. estudam imagens da tecnologia de pneus durante uma sessão de trabalho pré-COVID-19 em Sandia. (Foto de Jennifer Plante)

Simulando como a banda de rodagem, a borracha e a medida de um pneu respondem às curvas, ângulos e aclives de uma estrada, Sandia e a Goodyear desenvolveram um meio virtual de mostrar o desempenho de um pneu antes que os primeiros protótipos sejam construídos.

Simulações de computador testam um pneu virtual em uma máquina de teste virtual que simula as condições reais da estrada. Assim, o Virtual Flat Trac reduz a necessidade de testar pneus reais nas máquinas Flat Trac reais da Goodyear em Akron, Ohio, ou Colmar-Berg, Luxemburgo, disse Michael Skroch, gerente de Ciências de Simulação de Modelagem de Sandia.

As forças que a Flat Trac física mede à medida que coloca um pneu à prova, em uma máquina semelhante a uma esteira rolante com curvas laterais e aceleração, podem ser modeladas com os códigos de computação de alto desempenho do Sandia.

“A construção do pneu e as forças no pneu podem ser simuladas com os códigos da Sandia como parte de um ciclo de design virtual, o que ajuda a reduzir o tempo de engenharia e o tempo de colocação no mercado da Goodyear”, disse Michael. “Nossa parceria com a Goodyear neste trabalho melhora a capacidade de Sandia para a missão de dissuasão nuclear.”

O Virtual Flat Trac é uma das mais recentes inovações em uma parceria de quase três décadas entre a Sandia e a Goodyear.

Trabalhar para criar simulações perfeitas que incluem múltiplas rotações, milhões de diferentes interações entre elementos, estruturas complicadas de pneus e condições de desgaste, temperatura e pressão podem ser extremamente complexas. Mas os desafios também melhoram algoritmos e softwares que contribuem para os esforços de computação de alto desempenho e estoque nuclear da Sandia.

Para a Goodyear, também há um resultado tangível: o Virtual Flat Trac foi fundamental na seleção dos pneus Goodyear para dois modelos de veículos importantes com início de produção previsto para 2022.

“A modelagem do Virtual Flat Trac usando os códigos Sandia foi uma parte essencial de um pacote que entregamos a um grande fabricante de veículos para garantir novos negócios. Tivemos inúmeras vitórias com a tecnologia Sandia ao longo dos anos; este é um exemplo com impacto direto nos negócios ”, disse Tom Ebbott, pesquisador de P&D da Goodyear para modelagem e simulação.

Modelagem no mundo virtual

A Virtual Flat Trac foi desenvolvida usando o conjunto de códigos de análise Sandia Sierra, disse Vicki Porter, representante de tecnologia da Goodyear do Labs.

A Sandia também trabalhou com a Goodyear para desenvolver o esquema de modelagem de pneus para o novo simulador de veículo da Goodyear.

Os projetistas inserem a geometria do pneu, composição do material, pressão de inflação e padrão do piso, juntamente com a carga do veículo sobre o pneu. Com isso, podem prever coisas como a temperatura do pneu, o ruído na estrada e a sensação do condutor que segura o volante durante as curvas e a várias velocidades.

“Por exemplo, você pode virtualmente encher um pneu, rolar durante as manobras nas curvas para ver que tipo de reação você obtém a coisas como o aro do pneu”, disse Porter. “Você pode fazer mais testes virtualmente e obter muito mais conhecimento da física por trás da resposta do pneu.“