Kuidas võib sinu toode saada kasu kukkumiskatsest?

Stian Mork

 

Stian Mork &
Eirin Holmstrøm

 

Kuidas reageerib sinu toode teatud kõrguselt kukkumisele? Ja miks peaksid sa selle üle üldse juurdlema? Kukkumiskatse aitab tagada disaini jätkusuutlikuse, andes sulle piisavalt teavet disaini täiustamise vajaduse kohta. Kuidas? Võid sa küsida. Jätka lugemist ja näitan sulle – järgnevas analüüsis.

Pühade õhinas läksime välja lihavõttemunade jahile ning leidsime midagi nii haruldast nagu terasest valmistatud lihavõttemuna. Tahtsime näha, kui vastupidav see materjal on, ning seetõttu seadsime üles katse, mis näitab täpselt, mis juhtuks, kui muna peaks maha kukkuma.

Esimene samm: Projekteeri mudel, mida testis kasutad

Kasutasime SOLIDWORKSi, et teha lihavõttemunast 3D-mudel. Kui geomeetria oli valmis, kasutasime seda kukkumiskatses (Drop Test Study) , mis on osa SOLIDWORKS Simulation Professional paketist.

Teine samm: Kohanda seadistust

Kukkumiskatse seadistuses määratlesime, et muna kukutatakse 3m kõrguselt. Kui meil oleks olnud andmeid muna lõpliku kiiruse kohta, kui see maapinnale jõuab, siis oleksime kõrguse asemel võinud määratleda selle.

Määratlesime ka gravitatsiooni suuna ja 100% jäiga maandumispinna. Teine määratlus, mida oleksime saanud kasutada, on paindlik pind simuleerimaks pehmemaid maandumispindu nagu linoleum, rohi jms. Aga nagu näha ka allpool, sellesse katsesse valisime jäiga pinna.

Testi jooksul saame eraldada ja simuleerida selliseid andmeid nagu nihkumine ja pinge – just nagu allolevates videotes näha.

Nihkumine

 

 

Pinge

 

 

Samuti on võimalik hinnata nihet, pingeid jm. läbi elemendimudeli sõlmpunktide (sõlmede) ja näha, kuidas need väärtused kokkupõrke ajal muutuvad.

Selles uuringus kasutati lineaarse elastse materjali mudelit. See on aktsepteeritav seni, kuni pinged jäävad alla materjali voolavuspiiri 620MPa, mis tähendab, et Hooke´i seadus on endiselt kehtiv.

Kui pinged oleksid olnud suuremad kui voolavuspiir, oleksime võinud arvestada pinge deformatsiooni kõverat, muutes mudeli materjali mittelineaarseks.

Järeldused

See lihavõttemuna kukub kaheks ja suur osa selles sisalduvatest maiustustest voolab välja. Kuid peale selle pole lihavõttemunal püsivaid deformatsioone – kuna kõik pinged jäid alla voolavuspiiri. Võime järeldada, et see konkreetne lihavõttemuna peab 3 meetri kõrguselt kukkudes teatud koormusele vastu.

Kasu

Kukkumiskatse SOLIDWORKS Simulationis võib aidata parandada toote jätkusuutlikust ja see on vaid üks paljudest viisidest, kuidas testida virtuaalselt erinevaid toodet mõjutavaid koormusi. Lisaks toote kvaliteedi tõstmisele, saad oma tooteid virtuaalselt testides vähendada kasutatud materjalide ja prototüüpide loomisega seotud kulu.

Selle lihavõttemuna jaoks tähendab see paremat kvaliteeti ja klientide rahulolu – sest muna ei olnud liiga õrn. Seetõttu saab seda kasutada ka järgmisel aastal, kui lapsed on valmis uueks lihavõttemunade jahiks, hurraa!

Ilusaid lihavõttepühi ja munade jahti!