Styrkeberegninger (FEA analyser)
Styrkeberegninger skaber konkurrencefordel
FEA (Finite element analysis) er en metode til at beregne om en enkelt komponent, en undersamling eller et fuldt produkt kan holde til de belastninger de bliver udsat for og derved sikre en lang levetid for det færdige produkt.
Udbytte af styrkeberegninger
Øget sikkerhed
Ved at lave styrkeberegninger opnår du større sikkerhed for, at dit produkt kan holde til de belastninger, det vil blive udsat for.
Kortere udviklingstid
FEA-analyser giver mulighed for hurtige iterationer uden at skulle producere fysiske prototyper.
Reduktion af vægt og pris
Ved at optimere dit produktdesign kan du reducere materialeforbruget og derved sænke produktionsomkostningerne.
Minimeret risiko for produktfejl
Styrkeberegninger er computersimulerede beregninger, hvor komplekse formler benyttes til at beregne styrken af et produkt eller delkomponent, hvor meget det vil deformere, og om det vil knække under den belastning, det potentielt kan udsættes for.
For at kunne lave en brugbar styrkeberegning er der flere faktorer, der skal overvejes:
- Hvilken belastning bliver komponenten udsat for?
- Er det en statisk eller variabel belastning?
- Hvilket materiale skal komponenten produceres i?
- Hvordan er komponenten udformet?
- Hvad er konsekvensen, hvis komponenten fejler?
Alle disse faktorer spiller ind på, hvorvidt komponenten kan holde til de belastninger, den udsættes for, og benyttes som parametre i udregningen.
Processen i styrkeberegninger
01
Opstilling af krav
Vi starter med at definere, hvad analysen skal opnå.
Hvilke specifikke krav eller belastninger skal komponenten kunne modstå? Dette kan inkludere strukturelle, termiske, vibrationsrelaterede krav og laster.
Ligeledes opstilles den sikkerhedsfaktor, som skal indregnes i analysen.
02
Tegning af 3D model
Vi tegner de essentielle komponenter i SolidWorks.
Her tages udgangspunkt i eksisterende 3D-filer eller det produktudviklingsprojekt, som komponenten er en del af.
Definering af belastninger
Vi analyserer brugsscenarier for at definere de belastninger, som den enkelte komponent potentielt udsættes for.
Der tages også højde for temperatur, vibrationer og andre fysiske påvirkninger, der kan påvirke analysen.
03
04
FEA analyse
05
Evaluering og designrevision
På baggrund af analysen evalueres resultaterne, og det vurderes, om nogle dele af komponenten skal forstærkes, eller om der kan fjernes materiale.
Herefter redesignes komponenten, og analysen gentages.
06
Dokumentation og implementering
De færdige resultater samles i en rapport, der viser de analyser, evalueringer og optimeringer, der er foretaget.
Den optimerede komponent implementeres i den videre udvikling og klargøres til eventuelle prototyper og fysiske tests for at verificere resultatet af analysen.
Fordelene ved styrkeberegninger
Hurtige designiterationer
Komponenter kan hurtigt og omkostningseffektivt optimeres på baggrund af analysen, hvilket forkorter udviklingstiden og reducerer omkostningerne.
Forbedret produktkvalitet
Analysen øger kvaliteten af det færdige produkt, fordi det sikres, at der er tilstrækkeligt materiale de steder, hvor det er nødvendigt.
Reduceret udviklingstid
Ved at benytte analysen kan udviklingstiden reduceres, og du kan du hurtigere lancere dit produkt.
Større sikkerhed for succes - Første gang
Med FEA analyser, sikres det at prototyper er optimerede i forhold til de belastninger de udsættes for, og derved minimeres omkostninger ved gentagne prototyper.
Optimeret materialevalg
Ved at kende de interne belastninger, kan du optimere dit materialevalg i forhold til mængde og kvalitet.
Dokumentation
FEA-resultater kan bruges som dokumentation for, at et produkt opfylder relevante sikkerhedsstandarder og lovgivningsmæssige krav.
Sådan bruger vi styrkeberegninger
Ved udvikling af produkter med kritiske komponenter bruger vi styrkeberegninger til at verificere, at det færdige produkt kan modstå de belastninger, det vil blive udsat for.
Vi anvender styrkeberegninger for at sikre, at produktet er holdbart, inden vi igangsætter produktionen af dyre værktøjer. Ved at benytte styrkeberegninger på forhånd reduceres risikoen markant for, at der skal foretages ændringer i værktøjet, hvilket både kan være omkostningsfuldt og tidskrævende.
Læs hvordan styrkeberegninger har skabt værdi
Case: Optimering med FEA-analyse
Læs, hvordan FEA-analyser bidrog til et optimeret produktdesign.
