Onderzoek & Demonstratie
Complexe techniek verduidelijkt
FEA, Topological Optimization, Generative Design, Additive Manufacturing. Termen die men vaker hoort maar waarvan men niet zeker weet wat het doet en wat je er aan hebt. Om up-to-date (en dus relevant) te blijven is continue ontwikkeling van mijn kennis en kunde vereist.
Het is prettig om te weten wat men kan verwachten van een techniek, dienst of methode. Elke dag worden er nieuwe dingen uitgevonden en daarmee ook weer nieuwe, creatieve afkortingen bedacht worden. Dit kan onduidelijk zijn waardoor men de toegevoegde waarde van de techniek mogelijk mist.
Met vaak beperkte tijd en middelen, waar gaat u zich nu in verdiepen?
Op deze pagina houdt ik enkele zaken bij die een simpele maar duidelijke weergave zijn van de gebruikte technieken en waar ik dus zelf regelmatig mee werk en verdieping in zoek. Zo kunnen complexe vraagstukken snel duidelijk in beeld worden gebracht.
Generative & Topological Design
Door middel van Generative Design en een krachten analyse kan software nu een product genereren dat bijzonder complex en uitermate efficiënt is vormgegeven. Deze combinatie van technieken heet ook wel Topological Design.
Deze drijfstang laat zien hoeveel er te winnen is op een onderdeel dat al decennia op dezelfde manier wordt vormgegeven.
Generative Design werkt op basis van software waarbij een algoritme, geholpen door de input van de engineer, uitrekent hoe de spanningen zich voor doen in het materiaal en in welke richtingen deze gaan.
Hiervoor maakt het algoritme verschillende iteraties (versies) op basis waarvan het verder rekent. Vanaf daar evolueert het ontwerp als het ware totdat alle parameters behaald zijn, of totdat deze zo dicht mogelijk benadert zijn.
Door gebruik van hoogwaardig staal kan er een ontzettend licht gewicht behaald worden waarbij nog steeds grote krachten opgevangen kunnen worden.
Finite Element Analysis
FEA is een rekenmethode gebruikt om te voorspellen hoe een onderdeel of samenstelling zich gedraagt onder vooraf bepaalde condities. Anders gezegd: door middel van een algoritme en de input van de engineer kan het CAD-programma voorspellen hoe een materiaal en vorm zich zal gedragen wanneer deze worden blootgesteld aan gesimuleerde krachten.
Staal is zwaarder, maar ook vele malen sterker dan aluminium. In combinatie met Additive Manufacturing kan er zelfs zeer efficiënt worden vormgegeven, waardoor ook de warmte capaciteit van de zuiger beïnvloed kan worden. Door interne kanalen te plaatsen voor de opgevangen olie van de cilinderwand kan diezelfde olie ook nog eens als koelmiddel dienen en direct naar de zuigerpin geperst worden.
Het resultaat is een zeer sterke en lichte zuiger, die actief gekoeld wordt door olie en de zuigerpin hoger in de zuiger kan plaatsen.. Dit laatste komt vooral de motormechaniek en balans weer ten goede.