FEM-analyses

De afgelopen jaren is het toepassen van FEM-analyse tijdens het ontwerpproces steeds meer gemeengoed geworden. Door de nauwkeuriger manier van berekenen benaderen de resultaten steeds meer de werkelijkheid. Het is hierdoor mogelijk het ontwerp te optimaliseren; de marges hoeven minder ruim genomen te worden. Dit vraagt echter om extra veel aandacht en zorgvuldigheid bij de input van de berekening, omdat een onjuistheid kwalijke gevolgen kan hebben. Het FEM-pakket waarmee wij rekenen is Ansys Mechanical Premium.

Om de werkelijkheid zoveel mogelijk te benaderen wordt meestal gerekend met non-lineariteit en 2e orde-effect. Ook de materiaaleigenschappen zijn dusdanig aangepast dat deze realistische eigenschappen hebben, bijvoorbeeld op het gebied van plastische rek en SN-curve.

Vanwege deze natuurgetrouwheid van de rekenresultaten wordt de FEM-analyse, behalve bij het ontwerpproces, ook steeds meer toegepast bij het analyseren van beschadigingen, scheurvorming en reparaties van machines en onderdelen.

Ook voor de vermoeiingsberekeningen wordt gebruik gemaakt van FEM-analyse, in de vorm van Structural Hot Spot Stress Analyse, conform de voorschriften van het International Institute of Welding (IIW). Met deze methode is op nauwkeurige manier de levensduur van een lasverbinding te bepalen.

De berekeningen die door ons worden gemaakt zijn:

Statische sterkteberekeningen, non-lineair, waarbij het 2e orde-effect in veel gevallen ook meegenomen wordt;
Vermoeiingsberekeningen, waarbij volgens de Structural Hot Spot Stress Methode wordt gerekend. Hierbij wordt in detail naar de lassen gekeken en de levensduur bepaald;
Materiaalberekeningen, waarbij een controle uitgevoerd wordt of het toegepaste materiaal qua mechanische eigenschappen overeenkomt met de werkelijkheid;
Scheur/breukcontrole, waarbij aan de hand van de lokaal optredende elastische/plastische rek gekeken wordt of een materiaal gaat scheuren of eventueel bezwijken. Ook om een in de praktijk ontstane scheur te kunnen verklaren;
Voor toepassingen in de offshore en civiele techniek zijn ook statische sterkteberekeningen met hydrostatische druk gemaakt.

Sterkteonderzoek in schroefdraad van hoogwaardig staal, elastische en plastische rek gecombineerd.
Sterkteonderzoek in schroefdraad van hoogwaardig staal, normaal spanning X-richting.
Sterkteonderzoek in schroefdraad van hoogwaardig staal, elastische en plastische rek gecombineerd. Detail van breukgebied.
Inputwaarden voor het berekenen van een liertrommel plus frame
Von-Mises spanningen in de liertrommel plus frame
Vervormingen in de liertrommel plus frame
Berekening van aluminium werkbak voor twee personen uitgevoerd met vallijn.
Berekening van aluminium werkbak voor twee personen uitgevoerd met vallijn. Detail van boutverbinding met valoog.
Berekening van aluminium werkbak voor twee personen uitgevoerd met vallijn. Elastische plus plastische vervorming.

Berekening van aluminium knooppunt (gietstuk) in vakwerkligger. Von-Mises spanning.
Berekening van aluminium knooppunt (gietstuk) in vakwerkligger. Elastische en plastische rek gecombineerd.
Berekening van lagerhuis aan tandheugel aangedreven kat op vissersschip. Inputwaarden
Berekening van lagerhuis aan tandheugel aangedreven kat op vissersschip. Von-Mises spanningen.
Berekening van lagerhuis aan tandheugel aangedreven kat op vissersschip. Vervormingen.
Voorbeeld van Structural Hot Spot Stress analyse van lasverbinding. Standaard hoeklas.
Voorbeeld van Structural Hot Spot Stress analyse van lasverbinding. Geslepen, afgeronde las waardoor de Structural Hot Spot Stress gunstiger wordt.
Berekening van dakwagen op dakrail. Twee belastingsituaties tegelijkertijd berekend. Inputwaarden.
Berekening van dakwagen op dakrail. Twee belastingsituaties tegelijkertijd berekend. Von-Mises spanningen.
Berekening van dakwagen op dakrail. Twee belastingsituaties tegelijkertijd berekend. Vervormingen.
Berekening van dakwagen op dakrail. Spanningen in dakwagen plus dakrail waarbij vooral lokale spanningen (t.g.v. looprollen) in kokerrailprofiel bekeken werden.