Hva skjer når du overbelaster designet ditt? Blir det bøyd, knekt eller knust? Og hvordan kan du teste for overbelastning, og dermed unngå det?
Holdbarhet er sentralt når du designer bærekraftige produkter. I tillegg er det er bra å ha kontroll over produktet du designer – og det er spesielt bra å ha kontroll over hva som skjer hvis det blir ødelagt.
Ved å ha kontroll kan du sikre at de dyrebare komponentene i konstruksjonen din består, mens de billigere komponentene tar skaden i tilfelle overbelastning. Resultatet? Reservedeler kan skiftes ut til en lav kostnad – en vinn-vinn for sluttbruker, produktet ditt og deg.
Hvis produktet ditt ikke fungerer i det virkelige liv, er det da et produkt i det hele tatt?
➔ Håndter komplekse utfordringer med SOLIDWORKS Simulation
Produktkunnskap gir bedre kontroll
Vi kan vise og skape en bedre forståelse av hvor mye overbelastning produktet vårt tåler ved å teste vår SOLIDWORKS-geometri.
Når jeg snakker om å ha kontroll over et design, er nøkkelordet produktkunnskap. Jo tidligere du kan få kunnskap om materialer, styrker, svakhet
er osv. i designet ditt, jo raskere kan du få kontroll over produktet ditt og forventningene rundt det.
Med SOLIDWORKS Simulation kan du teste konstruksjonen din for belastning og overbelastning. Du kan få svar på spørsmål som: Hvilke områder er svakest? Hva er konsekvensene av overbelastning?
35 % av ingeniører tester ikke designene sine
Mattias Robertsson, Senior Territory Technical Manager hos SOLIDWORKS Corporation, holdt et webinar om simulering. Han utførte en kjapp meningsmåling og spurte hvordan de deltakende ingeniørene kontrollerte «Factor of Safety» i designene. Han spurte spesifikt om hvordan de redegjør for overbelastning.
En Factor of Safety (FoS) uttrykker hvor mye sterkere enn nødvendig et system er, i forhold til den tiltenkte belastningen. Mange systemer er bygd mye sterkere enn nødvendig for normal bruk, i tilfelle det oppstår nødsituasjoner, uventet belastning, feilbruk eller slitasje (Kilde: Wikipedia)
Mange av deltakerne brukte en eller flere av metodene nevnt ovenfor, men flere testet ikke Factor of Safety i designet i det hele tatt.
Dette kan bli dyrt hvis et ikke-bærekraftig design går hele veien til prototype, eller til og med produksjon.
Jeg vet ikke om du er like overrasket over dette som meg, men i beste fall er de erfarne når det gjelder deres produktdesign og at de derfor – forhåpentligvis – er bærekraftige.
Mer enn bare et bærekraftig produkt?
Hva om du kunne spare bedriften for masse penger ved å redusere mengden materiale, og likevel lage et produkt som er bærekraftig?
La oss se nærmere på hvorfor du bør jobbe med «Sikkerhetsfaktor».
Hva kan du gjøre spesifikt for å forbedre designet ditt, og sikre at det kan overbelastes uten at det får alvorlige konsekvenser? Det er to måter å jobbe med overbelastning på:
- Motstå belastningen – du styrker de svake punktene, slik at alle komponenter eller områder av designet kan håndtere belastningen.
- Innebygde svakheter – du bestemmer hvilke komponenter, eller hvilke områder av komponentene, som må gå i stykker under overbelastning.
La oss se på et par eksempler fra den virkelige verden.
Motstå belastningen
For å sikre at en dumphuske på lekeplassen aldri blir ødelagt, designer KOMPAN den på en sånn måte at den tåler belastningen fra mange barn. I noen tilfeller vil den også tåle belastningen fra voksne også – bare sånn i tilfelle.
Dette betyr at beregninger angående dumphuskens holdbarhet gjøres med en veldig høy Factor of Safety, slik at husken alltid skal kunne motstå belastningen.
KOMPAN er et dansk selskap som spesialiserer seg på lekeplassløsninger.
Produktene deres produseres bare med materialer av høy kvalitet, og overholder de høyeste kvalitetsstandardene. Dette gir full kontroll over holdbarhet og sikkerhet.
Hvert år leker eller trener 150 millioner mennesker over hele verden på en av KOMPANs lekeplasser eller treningssteder. Derfor er det av største betydning for KOMPAN å overholde de absolutt høyeste sikkerhetsstandardene for lekeplasser.
“Vi går aldri på akkord med sikkerheten, og vårt materialvalg er av høyeste kvalitet når vi lager ekstremt holdbare og langvare løsninger for all slags vær”.
Mantraet til designavdelingen deres handler om Factor of Safety og beregning av belastninger for å sikre svært holdbare og trygge løsninger.
Innebygde svakheter
Prinsippet bak denne metoden er følgende: I stedet for å bruke masse penger på å bytte dyre komponenter, bygger du inn en svakhet andre steder i konstruksjonen for å spare penger.
Et godt eksempel er propellen på en påhengsmotor. Her har designet en innebygd metallbolt som går i stykker før noe annet i konstruksjonen.
Bolten er en god løsning, da det at den er bygget for å knekke, forhindrer at hele båten må snu, i tilfeller der propellen treffer noe i vannet – en mye større bekymring som potensielt kan bli svært kostbart.
Dette prinsippet brukes også i konstruksjonen av flymotorer. Selve motoren er sikret på fire forskjellige steder, som alle går i stykker og lar motoren gå før vingen blir revet av. Dette betyr at flyet kan fly trygt videre, selv etter å ha mistet en motor. Så ikke bekymre deg hvis en motor faller av en dag du er ute og flyr – designet har tatt hensyn til nettopp dette.
En verktøykasse som gir svar
For at du skal få svar på alle relevante spørsmål du måtte ha om produktets bærekraft og holdbarhet, har SOLIDWORKS Simulation gjort det mulig for deg å teste forskjellige aspekter ved designet ditt før du lager den første prototypen. Aspekter som:
- Spenning
- Områder med lav spenning
- Deformasjon
- Sikkerhetsfaktor
- Livstid (utmatting)
- Naturlig frekvens
Med andre ord, verktøykassen i SOLIDWORKS Simulation gir deg et bedre og dypere innblikk i designet ditt – og innsikt fører til bedre beslutninger!
Utover den nyttige verktøykassen får du også kontroll over viktige faktorer tidlig i designprosessen. Faktorer som:
- Dimensjoner og størrelse
- Møte spesifikasjonskrav
- Ideer og konsepter
- Designbeslutninger
- Designforbedringer
- Kvalitetsforbedringer
- Kostnadsforbedringer
Gratis E-bok
A Buyer's Guide to SOLIDWORKS Simulation
Michael Thomson
Solution Manager
