Design Optimalisatie | 2 min Leestijd

Buckle up, start een knikstudie in Simulation!

Jeroen Scheerlinck
26-08-21

Een statische, lineaire studie in Simulation zegt niet alles. Bij virtuele tests moet je goed nadenken of de resultaten die je krijgt wel het antwoord zijn op de vraag die stelt. Én of je wel de juiste vraag hebt gesteld.

Dit klinkt misschien filosofisch. Daarom heb ik onderstaand voorbeeld. Als je naar deze studie kijkt, zie je dit model voldoet aan de Factor of Safety. Maar dit model is alleen getest op belasting. In realiteit zal dit model waarschijnlijk sneller knikken dan verbuigen. Hier is dus eigenlijk de verkeerde vraag gesteld!

Belastingstudiebelastingstudie 2

 

Wat is een knikstudie?

Het doel van een knikstudie is de belastingfactor te vinden wanneer het systeem in elkaar klapt. Op dit punt is de compressie op de structuur te groot en de stijfheid onvoldoende. De software berekent de natuurlijke frequenties van het systeem en bekijkt hoeveel keer het systeem moet worden overbelast tot wanneer deze frequentie nul is. Op frequentie 0 klapt het systeem.

Voordat je een lineaire studie start, kijk je of het systeem faalt door plastische vervorming. In bovenstaand voorbeeld zie je dat het product niet zal falen door plastische vervorming. Dan kan een knik studie een toegevoegde waarde zijn.

buckling study

In dit geval heb ik gekozen voor 3 ‘buckling modes’ Dit zijn de eerste 3 frequenties van het systeem die nul kunnen worden omdat het systeem zou knikken.

Hoe zet je een knikstudie op?

Knik of ‘Buckling’ in het Engels is een deel van SOLIDWORKS Simulation Professional. Je kiest uit de lijst voor ‘Buckling’ en past bij de properties van de studie de ‘buckling modes’ aan.

buckling opties

Ik zorg ervoor dat de aannames goed zijn ingevuld op basis van de eerdere statische lineaire studie. De volgende stap is het meshen en berekenen van de studie.

Als resultaat krijg je 3 amplituden die weergeven hoe het systeem kan bewegen bij een knik.

Amplitude 1Amplitude 2

Amplitude 3

Bij de ‘List Buckling Factor of Safety’ kan je zien hoeveel de belasting-factor is waaronder het systeem gaat knikken.

list modes

Je ziet aan de waarde van 1,2782 dat het model theoretisch nét niet knikt, maar hou er rekening mee dat kleine imperfecties in het werkelijk model er kan voor zorgen dat het wel knikt! Knik niet zomaar ja als je de resultaten binnen hebt, maar blijf kritisch.

In deze lijst zie je wanneer je model voldoet.

Bfs waardes

De conclusie is dat het model waarschijnlijk eerder zal knikken dan buigen onder deze belasting.

Hoe verklein je de kans op knikken?

Je verkleint de kans op knikken door bijvoorbeeld een ander type buis te kiezen of versterkingen toe te voegen. In dit voorbeeld kies ik voor versterken. Dit werkt best eenvoudig: ik maak hier gebruik van ‘link’ om snel en eenvoudig te zien hoe dit het systeem kan beïnvloeden.

buckling linkbuckling link amplitude 1

Je ziet meteen de invloed van de link zowel op gedrag als op de belasting-factor. Je hebt hier niet eens de versterking voor hoeven te modelleren. Gefeliciteerd, je model knikt nu niet!

Meer weten?

Wil je meer lezen over Virtuele tests? Lees de blog ‘De 3 belangrijkste factoren voor een goede simulatie’ of bekijk dan de categorie ‘Design Optimalisatie’.

Zoek je een Simulation pakket maar weet je niet welke bij jouw situatie pakt? Kijk dan op onze Simulation productpagina.

Of volg onze SOLIDWORKS Simulation basistraining.

Wil je altijd op de hoogte zijn?

Schrijf je in voor onze nieuwsmailing: uitnodigingen voor webinars, info over SOLIDWORKS updates én elke laatste donderdag van de maand de meest recente blogs in je mailbox.
Door op inschrijven te klikken geef je Design Solutions toestemming om je persoonsgegevens op te slaan en te verwerken om je de nieuwsmailing te kunnen bezorgen. Je kunt jezelf altijd uitschrijven.

Jeroen Scheerlinck