- Hjem
- Det vi gjor
- Simulering og analyse
Simuleringsdrevet produktutvikling
Når et produkt skal brukes i krevende miljø, er ofte simulering et godt verktøy for å sikre et effektivt og sikkert design. Ved å bruke simuleringer får vi innsikt i hvordan ulike laster påvirker konstruksjoner og hvordan konstruksjonene skal utformes for å tåle dem.
Med simuleringsdrevet produktutvikling gjør vi hyppige iterative simuleringer og designendringer. Det vil si at vi kan simulere, forbedre og simulere igjen. Dermed trengs det færre prototyper og null-serier som ikke består testkrav. Når laster, temperaturer og grensebetingelser påvirker designet kan våre ingeniører finne løsninger raskere ved hjelp av simuleringer.
Inventas utfører beregninger på to hovedområder: faste og flytende stoffer. Til faststoffer benytter vi elementmetoden (FEM), og for flytende stoffer bruker vi strømningsberegninger (CFD).
Strukturberegninger
Finite Element Method (FEM)
Beregningsprogrammer som ABAQUS og NX har gjort avansert FEM (Finite Element Method) mer tilgjengelig enn noen gang. Våre eksperter kjenner ikke bare softwarepakker, men forstår den underliggende fysikken og ligningene. Dette gjelder også for avanserte materialer (gummi, polymererer, kompositter), kontaktberegninger og vibrasjoner.
Simuleringsdrevet design
Kapasitetsberegninger
Sjokk- og vibrasjonsanalyser
Avanserte Materialer
Noen av våre kompetanseområder:
Simuleringsdrevet design
Simuleringer kan anvendes gjennom hele utviklingsløpet til et produkt. Helt fra start kan de hjelpe med å velge riktig konsept, samt brukes til å understøtte ulike designvalg. Spesielt nyttig er det å kunne gjøre raske iterasjoner uten å måtte produsere prototyper og utføre fysiske tester.
Vi utfører:
-
Tidligfase evaluering av konsepter (mulighetsstudie og kostandsestimat).
-
Håndberegninger og designkalkulatorer for hurtig evaluering av konsept.
-
Iterative designberegninger.
-
Topologioptimalisering som lar oss genererer lette men stive design.
Kapasitetsberegninger
Vi utfører analyser for å sjekke om et detaljert design har tilstrekkelig styrke i forhold til kriteriene i en designstandard. Dermed kan vi verifisere designet før det settes i produksjon eller avdekke utsatte områder som bør forsterkes.
Typiske undersøkelser vi utfører er:
-
Limit state» beregninger av stål- og aluminiumsstrukturer
-
Bruddlast i støpejern, polymer og komposittmaterialer
-
Funksjonsberegninger
-
Brukstilstand (deformasjoner)
-
Knekning
-
Bolteberegninger
-
Undersøkelse av sveis
Vi jobber ofte med godkjenning mot ulike standarder som DNV, Eurocode, Norsok og ASME.
Sjokk- og vibrasjonsanalyser
For mange produkter er sjokk- og vibrasjonslaster kritiske. Typiske testkrav kan gjenskapes presist med modal-dynamikk simuleringer. Disse simuleringene lar oss evaluere om designet er tilstrekkelig allerede i tidligfase. Dette er viktig fordi det ofte er svært vanskelig å løse utfordringer med vibrasjoner senere i utviklingsløpet. Vibrajonsberegninger og er også relevant i blant annet design av ultralyd-utstyr og vurdering av utmatting.
Vi kan hjelpe deg med blant annet:
-
Imøtekomme testkrav ("Digitalt ristebord")
-
Design av vibrasjonsutsatte komponenter
-
Velge riktig løsning for demping og isolasjon
-
Vurdere sjokkmotstandighet i kritiske komponenter
-
Sikre levetid under harde driftsmiljø
Avanserte Materialer
Metaller, og spesielt stål, er velkjente i design av strukturer. Deres bruk er derfor godt understøttet av standarder, og relevant materialdata er ofte tilgjengelig. Bruk av andre materialer kan by på utfordringer, spesielt i utformingen av komponenter som er lastbærende hvor mekaniske egenskaper er viktige.
I tillegg til metaller har vi erfaring med strukuter laget av material som:
-
Kompositter/laminater
-
Plastmaterialer
-
Gummi
-
Glass
Ikke-lineære simuleringer
De aller fleste strukturer skal som regel deformeres og skades lite under bruk. I slike tilfeller er lineære analyser typisk tilstrekkelig og mest effektivt.
Vi har i tillegg kompetanse på bruk av ikke-lineære simuleringer som er essensielle for å undersøke mer komplekse problemstillinger slik som:
-
Konstruksjoner som blir utsatt for store deformasjoner eller plastisk deformasjon hvor redundans eller ultimate limit state er viktig
-
Strukturen som er utsatt for transiente laster slik som krasj, slamming, drop-tester eller syklisk belastining
-
Kontakt mellom ulike deler danner en del av lastbildet
-
Temperatureffekter på material eller termisk ekspansjon spiller en rolle
Numeriske strømingsberegninger
Computational Fluid Dynamics (CFD)
CFD (Computational Fluid Dynamics) er en kombinasjon av ingeniørmatematikk og fluiddynamikk som muliggjør beregninger av komplekse tekniske problemer.
Luft-, væske-, og varmetransport er ikke alltid intuitivt å resonere seg frem til, og derfor er kraftige simuleringsverktøy ofte uvurderlig i utviklingsfasen av produkter. Vår metode og arbeidsmetodikk tillater oss å simulere mange lasttilfeller og geometriforslag slik at vi raskt kan foreslå designforbedringer.
Termiske beregninger
Akvakultur
Rørstrømning
Vannbehandlingsanlegg
Noen av våre kompetanseområder:
Termiske beregninger
CFD simuleringer kan modellere varmeoverføring i et produkt på grunn av konveksjon, varmeledning, og varmestråling. Når vi forstår hvordan varme strømmer gjennom en enhet kan vi optimalisere kjøleløsninger og dermed unngå overoppheting.
Termiske beregninger benyttes oftes på følgende måter:
-
Evaluere design på kjøleribber
-
Overvåking av komponenttemperatur
-
Identifisere og forbedre termiske flaskehalser
-
Valg og plassering av vifte/filter
-
Optimalisere ventilasjonsløsninger og intern layout
-
Unngå derating av elektronikk
-
Strømning av vann og olje i kjøleblokker
Akvakultur
CFD-simulering av akvakultursystemer gir akvakulturnæringen grunnlag til å ta bedre informerte beslutninger, og bidrar dermed til en mer bærekraftig og lønnsom virksomhet. Mer spesifikt kan CFD bistå til bedre forståelse av følgende:
-
Interne strømningshastigheter i merden
-
Løsninger for vannsirkulasjon og thrustervalg/plassering
-
Valg av pumpe for hoved- og hjelpesystemer
-
Interaksjon mellom bølger og merd
-
Innløps- og utløpsstrømmer. Evaluere ventiler og trykkfall
-
Optimalisere fôrfordelingen i fiskemerden
Rørstrømning
Design av rørsystemer kan undersøkes og optimaliseres ved bruk av CFD-simuleringer. Hos Inventas hjelper vi kundene våre å forstå følgende ved å simulere strømning gjennom intrikate rørnettverk:
-
Trykktap gjennom rørsystemet
-
Strømningsfordeling langs parallelle baner
-
Temperatur og kjøling av fluider gjennom varmevekslere og kjøleblokker
-
Tofasestrømning (for eksempel damp i damp/væskeform)
-
Valg av pumpe
-
Valg av rørdiameter
-
Optimalisere design av rørsystemer for å avlaste eller downsize pumper
-
Identifiser områder med turbulens, kaviasjon eller "dead zones"
Vannbehandlingsanlegg
CFD kan bidra til å optimalisere design og drift av behandlingsprosesser i vannbehandlingsindustrien. Inventas simulerer væskestrøm og partikkeltransport innenfor behandlingsanlegg, og leverer verdifull innsikt om:
-
Strømningshastighet i overflaten og andre kritiske områder av interesse
-
Optimalisere fjerning av forurensning
-
Forbedre behandlingseffektiviteten
-
Optimalisere doseringsstrategier
-
Minimer avfallsproduksjon
Er du nysgjerrig på simuleringsdrevet produktutvikling?
Våre eksperter har både lang erfaring med beregninger og tung faglig utdanning. Hos oss finner du landets beste miljø innenfor avanserte simuleringer og analyser. Vi leier ut konsulenter eller inkluderer simulering i produktutviklingen. Fyll ut skjema og ta kontakt med oss for å avtale detaljene.