FEM – avancerad beräkningsmetod för komplexa fjäderbehov
Lesjöfors högutbildade medarbetare har djup kunskap och lång erfarenhet av komplicerade tekniska beräkningar. FEM är en metod som används för de mest avancerade fjäderlösningarna.
Lesjöfors använder FEM för mekaniska fjädrar med geometrier där de vanliga beräkningsmodellerna inte ger tillräckligt säkra resultat eller inte kan användas. Metoden används också för belastningsfall där fjädern utsätts för krafter eller töjningar i olika riktningar. För vanliga fjädergeometrier med vanliga kraft- och fjädringssystem ger de konventionella beräkningsmodellerna säkra och tillförlitliga resultat för rätt produktdimensionering.
Hög precision i beräkningen
Finita Elementmetoden (FEM) är i grunden en numerisk metod främst för att lösa partiella differentialekvationer. Metoden fick en ordentlig matematisk grund 1973 i och med publiceringen av Strang och Fixs An Analysis of The Finite Element Method, och har sedan anpassats för att lösa olika fysiska problem inom till exempel mekanisk hållfasthet, elektromagnetism och vätskedynamik.
Metoden passar bra för hållfasthetsberäkningar av komplicerade geometrier där den ofta förutsäger resultat med god precision. Metoden genererar stora beräkningsdata för tredimensionella komplexa strukturer. Därmed har utvecklingen av nya programvaror och nya snabba datorer starkt bidragit till metodens spridning och tillgänglighet till många branscher, bland annat verkstadsindustrin.
Exempel på användning
Några exempel på situationer där användning av FEM kan ge fördelar:
• Fasonfjädrar i tråd
• Komplexa plattfjädrar
• Vridfjädrar med komplexa skänklar och infästningar
• Icke symetriska skruvfjädrar
Så går processen till
Lesjöfors FEM-process för fjädrar innehåller i huvudsak följande steg:
• Insamling av data – till exempel geometri, fjädring, laster, materialdata
• Modellering – skapa modell, applicera laster och randvillkor, definiera materialegenskaper
• Beräkning – val av beräkningstyp, val av resultatdata, beräkning
• Utvärdering – analys av fjädring, krafter och spänningar, bedömning av tillförlitligheten
• Resultat – framtagning av resultatbilder, resultatsammanställning, slutsatser
Komplexiteten vid FEM-beräkningar gör att processtiden är avsevärt längre än vid beräkning med konventionella metoder. Därför är också kostnaden betydligt högre, vilket ofta begränsar användningen av FEM till större projekt.
