SFIDA DEL CLIENTE
Jaguar Land Rover (JLR) offre un portafoglio diversificato di veicoli, producendo alcune delle auto di lusso e dei 4x4 più famosi al mondo. Per supportare lo sviluppo continuo di questo portafoglio, gli ingegneri di test strutturali in due siti nel Regno Unito sono impegnati a eseguire batterie di prove di durata su numerosi componenti, sottosistemi e prototipi di veicoli. Tra coloro che sono impegnati in questo sforzo c'è Ian Payne, leader del gruppo per l'analisi e la verifica del prodotto. Il team di Payne è responsabile dei banchi di prova utilizzati per valutare la forza e la resistenza di tutti i prodotti JLR dal livello dei componenti fino alla simulazione completa del veicolo.
"Progettiamo, produciamo e gestiamo apparecchiature che vanno dalle piattaforme ad asse singolo fino ai simulatori stradali di veicoli completi all'avanguardia in tutti i nostri laboratori", ha affermato Payne. "Siamo il fondamento della verifica della durata del veicolo. I dati che raccogliamo supportano lo sviluppo del prodotto in tutta l'azienda”.
Una delle maggiori sfide che Payne deve affrontare è la costante pressione per produrre risultati migliori più rapidamente, accelerando la velocità di commercializzazione di nuovi prodotti. Di conseguenza, Payne e il suo team cercano ogni opportunità per migliorare l'accuratezza e l'efficienza dei test. Un modo in cui stanno affrontando il problema è attraverso l'integrazione dei test, combinando più test discreti in un'unica simulazione ricca di dati.
"La massima priorità per noi è ottimizzare i tempi di prova", ha affermato Payne. "Il lato negativo è che stiamo ottenendo test più complessi. È molto difficile simulare tutti i sistemi attivi sui nostri veicoli – come smorzamento variabile, rollio attivo e differenziali attivi – e incorporare tutta quella complessità in un test in tempo reale”.
SOLUZIONE MTS
Oggi JLR sta risolvendo questa sfida con una coppia di sistemi MAST (Multi-axial Simulation Table) di MTS. Il team di Payne utilizza i sistemi MAST per verificare la resistenza strutturale dei sistemi di montaggio del motore completi, inclusi l'apparato propulsore e la trasmissione, con input del corpo, carichi strutturali del supporto del motore e coppia in tempo reale erogata tramite Torque Inputs Fixtures (TIF).
"Eseguiamo simulazioni in tempo reale per stabilire la resistenza strutturale attraverso la vita prevista correlata del veicolo", ha affermato Payne. "Con i sistemi MAST di MTS, possiamo esaminare l'intero sistema di montaggio del motore contemporaneamente. Ci consente di esaminare anche l'involucro del veicolo, compreso l'involucro del sottocofano e i cablaggi. Per noi è un ottimo strumento".
Disponibili in configurazioni ortogonali ed esapodi, i sistemi MTS MAST sono progettati per replicare accuratamente i fenomeni di vibrazione degli ambienti di servizio del mondo reale in ambienti di laboratorio controllati. I sistemi ortogonali impiegati dal team di Payne sono costituiti da banchi quadrati di 2 x 3 metri privi di risonanza e sono in grado di fornire simulazioni a sei gradi di libertà (6DOF): tre attuatori verticali applicano movimenti verticali, di beccheggio e rollio, mentre tre attuatori orizzontali applicano movimenti laterali, di imbardata e longitudinali.
"Stiamo applicando il controllo diretto del carico sull'apparato propulsore, in genere longitudinale e laterale e occasionalmente verticale, per garantire i carichi medi corretti sui supporti del motore durante i test", ha affermato Payne. "È un banco piuttosto grande. Ci consente di assemblare un sistema di propulsione anteriore 4x4 completo con il motore V8. Facciamo funzionare il banco a frequenze fino a 30 Hz e la coppia motrice fino a 20 Hz".
VANTAGGI PER IL CLIENTE
Secondo Payne, i sistemi MTS MAST sono essenziali per combinare molti test che prima erano separati in uno solo. In particolare, il design robusto del sistema MAST e l'elevato carico utile consentono al team di Payne di massimizzare la massa del provino, mentre il controllo del movimento di precisione 6DOF fornisce tutte le capacità di test necessarie per uno spettro completo di verifica del prototipo.
"Stiamo cercando di eseguire il maggior numero di test possibile in un singolo prototipo fisico", ha affermato Payne. "È più complesso, ma in realtà stiamo risparmiando molto tempo durante lo sviluppo. Il test è anche più robusto perché le interazioni del sistema funzionano tutte insieme, il che è molto più realistico".
Un maggiore realismo significa che un singolo test MAST può far luce su molti dei fallimenti del mondo reale che i team JLR si aspettano di vedere una volta che i prototipi arriveranno alla pista di prova. Comprendere e affrontare questi fallimenti prima del banco di prova consente di migliorare l'efficienza e ridurre il time to market.
"Con un test 6DOF, otteniamo una visione approfondita della resistenza strutturale completa del veicolo", ha affermato Payne. "Il sistema MAST è fantastico per questo lavoro. Per quanto riguarda la combinazione di test e la creazione di simulazioni complete di veicoli più complesse, per il momento continueremo ad affidarci al sistema MAST e ai test 6DOF”.
I sistemi di prova, ovviamente, sono solo una parte della soluzione completa. MTS fornisce anche software di test leader del settore e assistenza e supporto esperti, su cui il team di Payne fa affidamento.
"Riceviamo un grande supporto da MTS", ha detto Payne. "Abbiamo solide relazioni con tutti i membri del team MTS e abbiamo grande rispetto per l'esperienza apportata dai tecnici dell'assistenza sul campo. La loro conoscenza tecnica è molto apprezzata e sarà molto preziosa in futuro".
