Menu
In het dynamische veld van technisch productontwerp is het waarborgen van de structurele integriteit van producten onder uiteenlopende omstandigheden essentieel. Bij ManGo Product Design maken we gebruik van geavanceerde Finite Element Method (FEM) of Finite Element Analysis (FEA) om structurele zwaktes vroegtijdig te identificeren en te verhelpen. FEM/FEA-analyse is van cruciaal belang bij het evalueren of productontwerpen in voldoende mate tegen belastingen, schokken, trillingen en impact kunnen. In deze blog laten we het belang zien van FEM/FEA in productontwerp, de software die wij gebruiken, ons stapsgewijze optimalisatieproces, en de cruciale rol van prototyping.
FEM-analyse is een rekentechniek die wordt gebruikt om te voorspellen hoe producten zullen reageren op krachten in de echte wereld. Door een complexe structuur op te splitsen in kleinere, hanteerbare elementen, stellen FEM/FEA onze ingenieurs in staat om het gedrag van materialen en componenten onder verschillende omstandigheden digitaal te simuleren en te analyseren. Deze analyse helpt bij het identificeren van potentiële zwakke punten en spanningsconcentraties, waardoor waardevolle inzichten worden verkregen in de structurele prestaties van het ontwerp.
Producten worden tijdens hun levenscyclus blootgesteld aan verschillende belastingen. Van het gewicht dat ze dragen tot de schokken die ze te verduren krijgen en de trillingen die ze ondervinden tijdens het gebruik, elk aspect van de omgeving van een product kan de structurele integriteit ervan beïnvloeden. FEM-analyse helpt voorspellen hoe deze factoren een product zullen beïnvloeden, zodat onze ontwerpingenieurs weloverwogen beslissingen kunnen nemen over materiaalselectie, dikte en algemeen ontwerp om de duurzaamheid en prestaties te verbeteren.
FEM/FEA-software kan een groot aantal scenario's simuleren, die elk waardevolle gegevens opleveren om het productontwerp waaraan we werken te verbeteren. Enkele van de belangrijkste analyses:
evalueert reacties van een product op constante krachten, zoals de spanningen in een ziekenhuisbed onder het gewicht van een patiënt.
beoordeelt het gedrag van een product onder tijdelijke belastingen, zoals de effecten van hobbelige wegen op de ophanging van een auto.
onderzoekt hoe een product reageert op temperatuurveranderingen of warmteontwikkeling, zoals warmteopbouw in een elektrisch apparaat.
identificeert natuurlijke frequenties om resonantie trillingen te voorkomen die beschadigingen kunnen veroorzaken, zoals frequenties van een turbineblad.
richt zich op materialen met niet-lineair gedrag onder hoge belastingen, zoals de vervorming van een rubberen onder druk.
voorspelt de levensduur van een product onder cyclische belasting-omstandigheden, zoals het evalueren van de vermoeiing van een fietsframe.
Bij ManGo gebruiken we FEM/FEA-software om gedetailleerde analyses uit te voeren. Het proces begint met het maken van een CAD-model op basis van de ontwerpeisen. Dit model wordt geïmporteerd in de FEM-analyse software, waar het wordt opgedeeld in eindige elementen. In dit stadium definiëren we materiaaleigenschappen, randvoorwaarden en passen we relevante belastingen toe. We werken samen met onze opdrachtgevers om de simulatiescenario's vast te stellen, die gebaseerd zijn op wettelijke normen, omgevingsfactoren of worst-case omstandigheden. De FEM-analysesoftware voert simulaties uit om te beoordelen hoe het product zich verhoudt onder verschillende fysieke omstandigheden, zodat we potentiële faalpunten kunnen identificeren. Ons team beoordeeld de simulaties en focust op gebieden met hoge spanning, vervorming of andere kritieke punten. Indien nodig passen we het ontwerp aan, door materialen aan te passen, afmetingen te veranderen of onderdelen opnieuw te ontwerpen.
Omgevingsfactoren zoals temperatuurschommelingen en blootstelling aan zonlicht kunnen van grote invloed zijn op materiaaleigenschappen en productprestaties. Bij het definiëren van FEM-analyse scenario's houdt ons team rekening met deze werkelijke omstandigheden om hun invloed op onze ontwerpen te beoordelen. Zo kunnen we de nodige aanpassingen doen om de duurzaamheid en functionaliteit te verbeteren. Zo moet een product dat bedoeld is voor gebruik in zowel de zomerhitte van Spanje als de winterkou van Finland in beide omstandigheden worden geanalyseerd om consistente prestaties te garanderen. Deze grondige aanpak garandeert dat onze ontwerpen robuust en betrouwbaar zijn, ongeacht de omgeving waarin ze worden gebruikt.
Hoewel FEM/FEA-analyse waardevolle inzichten verschaft, is het geen vervanging voor fysieke testen. Het is vooral een hulpmiddel dat gebruikt wordt in de vroege stadia van het ontwikkelingsproces om een ontwerp te optimaliseren voordat er dure prototypes gemaakt worden. Dergelijke prototypes zijn essentieel om simulatieresultaten te valideren en realistische prestaties te garanderen. Bij Mango Product Design benadrukken we het belang van het bouwen en testen van prototypes onder verschillende omstandigheden op dezelfde manier als bij de digitale FEM-analyse. Een grondig testproces helpt ons de grenzen van onze ontwerpen te begrijpen en de nodige aanpassingen te doen voordat over wordt gegaan tot massaproductie.
Bij Mango Product Design gebruiken we FEM/FEA-analyses in ons ontwerpproces om producten te ontwikkelen die betrouwbaar zijn en optimaal presteren. Door verschillende scenario's te simuleren en de gegevens te interpreteren, kunnen we weloverwogen ontwerpbeslissingen nemen die de constructie en functionaliteit van de ontwerpen en uiteindelijk het product optimaliseren. In combinatie met prototypes en rigoureuze tests zorgt deze aanpak ervoor dat onze ontwerpen niet alleen aan de verwachtingen voldoen, maar deze zelfs vaak overtreffen.
Benieuwd hoe we FEM-analyse kunnen inzetten om uw onverwoestbare productontwerp te ontwikkelen? Neem contact op via telefoon, ons online formulier of stuur een e-mail naar: info@mangoproductdesign.com
Get started with your product design project by filling in our checklist as a first step!
Sharing as many details about your development as possible will help us to create a thorough briefing and offer for your project. In the appendix of the checklist, you will find further explanations about development phases, international regulations, prototyping, manufacturing and patents.
Request the project checklist by filling in your email address below.
Ga aan de slag met uw ontwerpproject door als eerste stap onze project checklist in te vullen!
Vul zoveel mogelijk details in over uw ontwikkeling, zodat wij een goede briefing en aanbieding voor uw project kunnen maken. In de bijlage van het document vindt u verdere uitleg over onze projectfases, internationale regelgeving, prototypes, productie en patenten.
Vraag de project checklist aan door uw emailadres in te vullen.
Thank you for requesting our checklist. Below you can download the checklist.
Thank you for requesting our checklist. Below you can download the checklist.