Lastdatenanalyse und Simulation im Entwicklungsprozess für Bagger

Um in Zukunft die Produktentwicklung noch besser den verschiedenen Anwendungsprofilen anzupassen und zur weiteren Effizienzsteigerung im gesamten Entwicklungsprozess investierte VOLVO CE in den letzten Jahren erheblich in moderne Methoden der virtuellen Produktentwicklung (Virtual Product Development, VPD).

Unter anderem wurden umfangreiche Messreihen durchgeführt, um unter verschiedensten Einsatzbedingungen einen tieferen Einblick in Kundenbeanspruchungsprofile zu gewinnen. Ergänzend wurden geeignete Simulationsmethoden eingeführt bzw. erweitert, die es erlauben, die Auswirkung der Beanspruchung im System (Betriebsfestigkeit, Schwingungsverhalten) zu simulieren und zu bewerten.

 

VPD-Prozesse vereinheitlichen

Ein Ziel ist es, den gesamten Prozess zur rechnerischen Lebensdauervorhersage zu vereinheitlichen, d. h. Modellierungsrichtlinien zu erstellen und durchgängig zu gestalten. Neben der Erstellung und Berechnung geeigneter Modelle für die Mechanik und Hydraulik ist ein Schwerpunkt dabei die statistische Analyse der Beanspruchungen und ihre Übersetzung in Bemessungsgrundlagen.

• der allgemeinen konzeptionellen Beratung zu Bemessungsgrundlagen und dem VPD-Prozess
• der Erstellung von Simulationsmodellen
• der Einarbeitung von VOLVO CE-Mitarbeitern in neue Simulationsmethoden
• der Auswahl geeigneter CAE-Simulationsprogramme und
• der Durchführung ausgewählter berechnungsgestützter Engineeringaufgaben bezüglich Betriebsfestigkeit

Die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten eines Baggers unterscheiden sich sowohl in ihrer Häufigkeit als auch in der auftretenden Belastung. Um dies in der Auswertung der Messdaten und in der Ableitung der Kundenbeanspruchung zu berücksichtigen, kommen verschiedene statistische Methoden wie z.B. Varianz- und Faktoranalyse oder Monte-Carlo-Simulation zum Einsatz.

Für verschiedene Komponenten des Baggers werden so Lastprofile abgeleitet, die einen hinreichend hohen Prozentsatz der Kundeneinsätze zuverlässig abdecken und etwa als Input für Simulationen verwendet werden können. Fragen der Übertragbarkeit der für das Messbaggermodell vorhandenen Datenbasis auf Varianten des Baggers werden ebenfalls behandelt.