Simulation: Akustik eines rollenden Reifens erstmals realistisch simuliert

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Yokohama gelingt Durchbruch bei Simulationstechnik: Dem japanischen Reifenhersteller Yokohama gelang zusammen mit Wissenschaftlern der japanischen Weltraumbehörde JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) ein echter Durchbruch in der Simulationstechnik. Die Beteiligten sind die weltweit Ersten, die es schafften, die aerodynamischen und akustischen Strömungsverhältnisse eines sich drehenden Reifens realistisch zu berechnen und abzubilden. Dies war anderen Teams bislang nur mangelhaft geglückt, da die Genauigkeit der Berechnungen insbesondere im Kontaktbereich mit der Straßenoberfläche stark nachließ.

Um dieses Problem zu lösen, setzte das aktuelle, in Kooperation mit Yokohama forschende Team einen Supercomputer aus der Weltraumforschung sowie hochauflösende Berechnungsmodelle ein. Erstmals konnte dabei unter anderem gezeigt werden, dass der Lärmpegel eines rollenden Autoreifens nicht nur von den allgemeinen Luftturbulenzen herrührt, die während der Drehbewegung entstehen: Als weitere Quelle konnten vor dem Reifen liegende Strömungsstrukturen identifiziert werden, welche durch die um das Rad zirkulierende Luft einem Komprimierungseffekt unterliegen.

Die gemachten Ergebnisse sind nicht nur theoretisch wertvoll, sondern haben auch praktischen Nutzen. So möchte Yokohama den Reifen der Zukunft durch diese Erkenntnisse leiser und aerodynamisch noch günstiger gestalten. Bereits 2010 hat das Unternehmen eine neue Simulationstechnik zur realitätsgetreuen Erforschung der Luftströmungen um einen Reifen eingeführt. Aus den Erkenntnissen heraus entstand 2012 ein aerodynamisch äußerst günstiger Reifen-Prototyp mit kleinen Finnen beziehungsweise Flügeln an den Flanken.

Bild. Luftströmung um den rollenden Reifen und dadurch verursachte Schallwellen. Bild: Yokohama Reifen GmbH

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