Static and Dynamic Simulations
Verscheidene soorten mechanische belasting simulaties zijn mogelijk met moderne FEM (Finite Element Method) software. Physixfactor voert veel mechanische simulaties uit voor de industrie zoals:
- mechanische belasting en kritische spanningen
- modal analysis, analyse van trillingen en resonaties
- hyperelastische materialen, zoals rubber componenten
- contactvlak analyses
- frequentie analyses om frames en constructies te verbeteren.
- Seismische belasting van constructies
De veiligheid of robuustheid van uw producten of ontwerpen zijn vaak het uitgangspunt van een analyse.
Design Cutting Tool with low frequency
Ongewenste trillingen kunnen constructies op den duur vermoeien zodat de kans op falen toeneemt. Waar liggen de eigenfrequenties van een systeem, en welke delen zijn kritisch? Hoe kun je deze ongewenste trillingen vermijden? Door een gedegen analyse met het toepassen van de juiste randvoorwaarden kan een voorstel worden gemaakt om een product te verbeteren.
Design Hyperelastic Seal.
Rubber of siliconen materiaal kunnen soms erg uitgerekt worden. Door deze eigenschappen worden ze toegepast in allerlei producten. Zoals afdichtingen en dergelijke. Zoals hiernaast wordt weergegeven wordt het rubber materiaal over een ring getrokken, en om scheurvorming te voorkomen moet de rek binnen bepaalde limieten blijven. In deze simulatie worden de krachten die het rubber materiaal gedurende de beweging over de ring uitoefend gesimuleerd. Bij dit product was de afdicht kracht van belang gedurende de gehele beweging om lekkage van vloeistoffen te vermijden. Lees meer….
Design Heavy Duty Axis.
Na hoeveel omwentelingen kan een zwaar belaste as bezwijken?
Een wals wordt ontworpen om vele rotaties mee te kunnen gaan. Onder zijn eigengewicht zullen er voortdurend wisselende belastingen optreden die tot breuk kunnen leiden in de ophangpunten. Het aantal rotaties voor dit ontwerp waren 10 miljard waarbij het systeem probleemloos moest blijven opereren. Door materiaal gegevens zijn van belang bij dit type berekeningen en een voldoende fijne mesh om de piekspanningen tijdens de rotaties goed te kunnen berekenen.Gedurende dit project werden ook metingen gedaan aan de oppervlakte ruwheid, want dit speelt een hele belangrijke rol m.b.t de betrouwbaarheid van de simulatie.
Waar is de spanning of mechanische stress het grootst?
FEM simulaties zijn erg efficiënt om de maximale spanning in constructies te bepalen. Dit onderdeel wordt gebruikt in een elektrische vrachtwagen als draagbeugel voor accu’s. Tijdens gebruik is niet alleen de statische zwaartekracht van belang maar ook d voorgeschreven dynamische belastingen. De beigel moet sterk genoeg zijn voor verkeersdrempels en bijvoorbeeld een noodstop.
Design Seismic Loaded Construction
Is de constructie sterk genoeg om een aardbeving te weerstaan?
Een bekende norm die wordt toegepast is ASCE 7-10, waarin bepalingen zijn opgenomen hoe deze constructie belast moeten worden. Het is van belang op welke locatie in de wereld de constructies worden gebouwd. Zo wordt een industriele constructie in het vrije veld anders belast dan een gevoelige productiemachine voor bijvoorbeeld de chip industrie. Physixfactor heeft ervaring met deze seismische berekeningen en werkt op dit gebied nauw samen met een derde partij.
Contact Mechanics and Deformation
Treedt er vervorming op bij contact oppervlakken?
Een belangrijk onderdeel is om de spanningen die loodrecht (normal direction) of evenwijdig (tangential direction) aan het contactvlak optreden.Onderdelen die met elkaar in contact komen, zoals tandwielen, oefenen krachten op elkaar uit. Betreft het verschillende materialen dan kan het harde materiaal in het zachte materiaal dringen. De krachten kunnen hoog zijn en het contactvlak kan blijvend vervormen als de spanning de vloeigrens overschrijdt. Contact mechanica is van belang voor rem systemen, lagers, wrijving en slijtage.
Het begin van contact mechanica studies ligt in 1882, waar Heinrich Hertz de eerste systematische beschrijving geeft. Lees meer….
Heat Exchanger Process Industry
Hoe gedraagt een contructie zich als het wordt opgewarmd? Het is bekend dat thermische spanningen kunnen leiden tot extra belasting of knik in een constructie. In de afbeelding hiernaast is een heat exchanger gesimuleerd waarin gedurende de opwarm fase zeer hoge krachten werden uitgeoefend op de steunpunten die tot slijtage leiden. De simulatie laat zien welke onderdelen de grootste krachten opvangen en hoe dat te verminderen door een constructie wijziging.
Het doel van een modale analyse is om de natuurlijke trillings modi te bepalen in een constructie en de bijbehorende frequenties. Met FEM analyse kan elk willekeurige object onderworpen worden aan een of meer trillingsbronnen en kan het effect op de constructie in kaart worden gebracht. Over het algemeen zullen de laagste frequenties van belang zijn om te bepalen omdat deze erg dominant kunnen zijn, en kan indien gewenst de constructie worden aangepast om deze frequenties te verschuiven of te neutraliseren. Als een constructie in een eigenfrequentie gaat trillen dan kan de uitwijking erg groot worden als er nagenoeg geen demping is. Het inzichtelijk maken van de ligging en de wijze waarop de bewegingen in de x,y en z richting plaatsvinden is van belang om de juiste maatregelen te nemen.
