Lujuuslaskenta

Lujuuslaskenta säästää rahaa ja nopeuttaa tuotekehitystä

Aluksi muutama yleinen asia, jotka voivat kokemukseni mukaan tulla usein vastaan lujuuslaskennassa. Olet ehkä törmännytkin johonkin näistä tilanteista?

  • Tuotteen kestävyyden ja suorituskyvyn selvitys pelkillä testeillä syö paljon aikaa ja rahaa
  • Kuitenkin budjetti on aina rajallinen. Sen ylittäminen ilman selkeää lopputulosta ei yleensä tiedä hyvää
  • Suuri määrä testikierroksia eikä siltikään välttämättä päästä haluttuun lopputulokseen
  • Kyseessä on yksilöllinen tuote, johon ei löydy laskijaa järkevällä hinnalla
  • Tuote on hyvin monimutkainen tai sitä käytetään haastavissa olosuhteissa. Esimerkiksi rikkoutuneesta osasta ei aina voi suoraan päätellä syytä tapahtuneeseen

Kaikkien näiden asioiden huomioiminen pelkästään testaamalla tuo enemmän päänsärkyä ja kysymyksiä kuin vastauksia. Peruslaskenta voidaan saada tehtyä, mutta ehkä siinä ei pystytty huomioimaan suuria muodonmuutoksia tai lämpötilan vaikutusta materiaalien ominaisuuksiin.

Tämäkään ei riitä, koska tosimaailma on vielä monimutkaisempi. Vaikeutta voivat lisätä esimerkiksi metallit, jotka muuttavat muotoaan murtumatta ja muuttuvat lujemmaksi (muokkauslujittuvuus), tai jos käytät materiaaleja, joiden ominaisuudet ovat eri suuntiin erilaiset (anisotrooppiset materiaalit esim komposiitit).

Tärkein kysymys onkin:

Voiko tuotteen kestävyyden selvittää tarkasti ja yksilöllisesti ilman loputonta ja kallista testikierrosta? Kustannustehokkaasti ja silti sinun tuotteillesi sopivasti?

Kyllä voi.

Matricompin tiimi on erikoistunut lujuuslaskennan simulaatioihin. Meillä on yli 60 vuotta kokemusta tuotekehityksestä, teknisestä laskennasta ja suunnittelusta, sekä monista eksoottisistakin materiaaleista ja valmistusmenetelmistä.

Meihin ovat luottaneet esimerkiksi:

 

                

            

          

Lujuuslaskennan avulla kappaleen jäykkyys, lujuus ja massa optimoidaan vaatimustesi mukaan. Laskenta tehdään simulaationa materiaalia ja muotoja muokkaamalla. Näin saat selville tuotteesi kestävyyden ja suorituskyvyn ilman kalliita ja aikaa vieviä testejä.

Miksi lujuuslaskenta kannattaa tehdä näin?
  • Säästät selkeästi rahaa ja aikaa, koska vältyt käytännön testeiltä
  • Tuotteen suorituskyky lisääntyy
  • Pysyt helpommin budjetissa ja ennakoit asiat tarkemmin
  • Tiedät materiaalin käyttäytymisen ja kestävyyden haastavissakin olosuhteissa ilman kallista testaamista.

Käytämme laskennassa myös nykyaikaisia optimointityökaluja, jotka tuovat sinulle hyötyjä, joita et voi käytännössä saada kokeellisilla menetelmillä. Näillä työkaluilla voimme optimoida tuotteen painoa ja tehdä parannuksia suorituskykyyn. Voit siis saada kevyemmän ja halvemman tuotteen paremmalla suorituskyvyllä.

Voimme selvittää sinulle esimerkiksi:
  • Miten tuote värähtelee käyttöympäristössään
  • Miten tuote käyttäytyy ja kestää vaihtuvalla kuormalla
  • Kestääkö tuote vaadittuja törmäyksiä
  • Onko tuotteessa liikaa tai liian vähän lujuutta sen vaatimassa käyttötilanteessa
  • Miten tuote myötää tai murtuu
  • Miten pyörivä tuote värähtelee erilaisissa nopeuksissa

Normaali testiprosessi voi helposti kestää 6-12 kk ja maksaa 100 000 €.

Tekemällämme simuloinnilla tämä on mahdollista tehdä 2-4 viikossa ja säästää kustannuksissa noin 80 000 €.

Koska simulaatioiden avulla saat enemmän testikierroksia erilaisten muotojen ja materiaalien välillä, saat sen avulla laajemman ymmärryksen tuotteesi käyttäytymisestä eri kuormitustilanteissa ja näin ollen paremman lopputuloksen tuotteellesi.

Käytännön testeillä aikaa ja rahaa vastaavan lopputuloksen saamiseen menisi moninkertaisesti enemmän.

Antti Elo
044 2036 196
antti.elo@matricomp.fi
toimitusjohtaja
Matricomp Oy

Hiilikuitukomposiittien lujuuslaskenta

Hiilikuitikomposiittien lujuuslaskenta on haastavampaa kuin metallien ja muovien, koska useiden komposiittien ominaisuudet ovat suuresti riippuvaisia kuitujen suunnasta. Näin myös tuotteella on erilaiset ominaisuudet eri suuntiin.

Lujuuslaskennan avulla optimoidaan kappaleen materiaalit, rakenne ja muoto. Suurimman hyödyn lujuuslaskennasta saat, kun se tehdään jo suunnitteluvaiheessa.

Matricompin komposiittiosaaminen on poikkeuksellisen laaja-alaista. Lujuuslaskennan lisäksi meillä on kattava materiaalien ja valmistusmenetelmien tuntemus.

Tämä mahdollistaa komposiittituotteiden kehityksen erittäin tehokkaasti.

P.S. Uskon, että pidät ilmaisesta tuotekehityksen artikkelisarjasta. Kerromme siinä, miten kehität voittavan tuotteen nopeasti ja kustannustehokkaasti.

Tilaa ilmainen 8-osainen artikkelisarja tästä:
Matricomp Oy • Keuruu, Kotka, Jyväskylä • FINLAND
+358 44 2036 196 • info@matricomp.fi