Mechaniczne

Symulacje mechaniczne

Dzięki symulacjom mechanicznym analizowana jest konstrukcja urządzenia już na początkowym etapie projektowania. Ocenie poddawany jest produkt w fazie szkicu, dzięki czemu można zasymulować wiele rozwiązań nie wykonując drogich narzędzi i części. Już przed powstaniem pierwszego prototypu obliczana jest wytrzymałość mechaniczna wyrobów i przeprowadzana jest optymalizacja produktu.

Po fazie symulacji otrzymujemy prototyp, który jest przemyślany i zaprojektowany tak, aby sprostać wysokim wymaganiom klientów. W ten sposób udaje się skrócić czas i obniżyć koszty potrzebne do wyprodukowania gotowego urządzenia.

Co dają nam symulacje mechaniczne?

Oszczędność na etapie rozwoju produktu;
Ocenę konstrukcji pod względem wytrzymałości;
Optymalizację konstrukcji/designu;
Wyznaczenie sił działających w komponentach;

Wizualizację ruchu mechanizmów;
Optymalizację mechanizmów pod kątem hałasu;
Określenie cyklu życia produktu.

Co symulujemy?

Montaż wyrobu;
Pracę zaczepów;
Wstrząs mechaniczny;
Wibracje losowe/wymuszone;
Siłę wyrywania/wpinania/wypinania (Misuse force);

Kinematykę mechanizmów;
Upadek swobodny;
Najazd kołem;
Zderzenia, uderzenia.

Symulacje mechaniczne w naszej firmie dzielimy na 4 główne grupy:

Statyka
Dynamika nieliniowa
Kinematyka
Wibracje

Statyka

Statyka to najszersza grupa zagadnień mechanicznych którymi zajmuje się obszar symulacji. Dotyczy ona zjawisk wolno zmiennych w czasie np. montażu urządzeń lub pracy zaczepów. Najczęściej celem tego rodzaju badań jest przewidzenie zachowania konstrukcji pod wpływem działających obciążeń na podstawie rozkładu naprężeń, sił reakcji i deformacji. Symulacje statyczne stanowią między innymi podstawę oceny niskocyklowego zmęczenia materiału.

Kinematyka

Kinematyka wchodzi w zakres mechaniki zajmujący się geometrycznym aspektem ruchu ciał (mechanizmów) bez uwzględniania ich masy i działających na nie sił. W odróżnieniu do statyki podczas symulacji wszystkie ciała wchodzące w skład łańcucha kinematycznego są ciałami sztywnymi i nie rozpatrujemy w nich odkształceń. W tym obszarze przy pomocy symulacji kinematycznych analizujemy:

Koła i przekładnie zębate
Mechanizmy redukcyjne (Gearbox)
Wały i łożyska
Łączniki mechaniczne
Sprężyny
Łańcuchy/pasy
Krzywki
Silniki
Sprzęgła
Przekładnia śruba-nakrętka

Dynamika nieliniowa

Dynamika nieliniowa zajmuje się zjawiskami szybko zmiennymi w czasie, symulacje te są również wykonywane metodą elementów skończonych. Do ajczęściej wykonywanych symulacji dynamicznych, zaliczyć można:

Test zderzeniowy (Crash Test)
Test upadku (Free Fall)
Uderzenie głową (Head Impact)
Uderzenie przód/tył (Front/Rear Impact)
Najazd kołem (Over Run)

Wibracje

Testy wibracyjne mają duże znaczenie w procesie walidacji produktu. Symulacja wibracji dotyczy zjawisk powtarzalnych w czasie, o niskich amplitudach, ale działających w wielu cyklach – rzędu milionów. W tym obszarze symulujemy drgania własne, drgania losowe i drgania wymuszone. Najczęściej celem tego rodzaju oceny jest wyznaczenie częstotliwości drgań własnych, przewidzenie potencjalnych rezonansów, odpowiedzi konstrukcji i wielkości amplitud.

Symulacje wibracji stanowią też podstawę oceny wysokocyklowego zmęczenia materiału.