Simuloinnin avulla selvität, kuinka helposti huonekalu kaatuu

SOLIDWORKSin simulointituotteilla voit testata huonekalujen turvallisuutta

Kevyet huonekalut ovat herkkiä kaatumaan. Tämä voi muodostaa turvallisuusuhan esimerkiksi kotona pienten lasten kanssa. Suunnittelijana sinulla on mahdollisuus selvittää, millainen massa ja muotoilu on huonekalulle turvallinen. Ihmisten turvallisuuden ja korvausvelvollisuuksien lisäksi kyse on suunnittelemiesi tuotteiden maineesta. Menetettyä mainetta on vaikea paikata onnettomuuden tapahduttua. Siksi tuotteet kannattaa testata virtuaalisesti ennen kuin mitään on edes valmistettu. SOLIDWORKS ei ole pelkkä mallinnusohjelma vaan sillä voi tehdä myös virtuaalisia testauksia eli simulaatioita.

Liikesimulaatio näyttää, kaatuuko huonekalu vai ei

Kätevä tapa huonekalun virtuaaliselle testaamiselle on liikesimulointi. Ennen kuin määrittelet mitään tietokoneella, mieti miten ratkaistava tilanne toimii todellisuudessa. Ajattele esimerkiksi kuvan 1 pöytää. Jos joku nojaa pöydän reunaan, mitä voi tapahtua? Jos pöytä on huonosti suunniteltu, se voi kaatua. Jos kuormitus tulee pöytälevyn etureunaan, kaatuminen tapahtuu pöydän jalan takareunan ympäri.

Kuva 1. Pöytä.

Tällä tiedolla pääsemme määrittelemään liikesimuloinnin. Pöytälevyn etureunaan määrittelemme voiman, esim. 100 N. (Kuvassa 2). Voiman suunnan määrittelemme aputason avulla.

Kuva 2. Voima.

Pöydän jalan takareunaan määrittelemme nivelen. Se onnistuu kiinnitysehdolla (mate). Kun jalan takareunan kiinnittää alapuolisen kappaleen reunaan Coincident-ehdolla, pöytä pääsee kääntymään kyseisen reunan ympäri. Lisäksi meidän tulee määrittää liikesimulointiin painovoima sekä kontakti pöydän jalan ja lattian välille, jottei pöytä pääse kippaamaan vastakkaiseen suuntaan. Määrittelyiden jälkeen simulaation voi käynnistää ja lopputuloksen näkee animoituna (kuva 3).

Kuva 3. Kaatuminen animoituna.

Lopputuloksena saimme siis selville, että kyseinen pöytä kaatuisi, jos sitä työntäisi 100 N voimalla. Simulaation ratkaisu kesti joitain sekunteja. Vastaavasti voisimme selvittää, että esim. 50 N voimalla pöytä ei kaatuisi.

Design Study -työkalulla automatisoit optimirakenteen suunnittelun

SOLIDWORKSistä löytyy työkalu nimeltään Design Study, jolla voi automatisoida optimirakenteen suunnittelun. Design Studyyn voit valita mallista ne mitat ja materiaalit, joita haluaa varioida. Lopputuloksena saa selville millainen huonekalu olisi sekä turvallinen että toteuttamiskelpoinen.

Vastaavalla tavalla kuin tutkimme pöytää, johon nojataan, voisimme tutkia hyllyä, jota vedetään etureunasta. Hyllyn voisi suunnitella sellaiseksi, ettei sitä kukaan saa helposti kaadettua päälleen. Hyllyn simulaatio eroaisi pöydän tapauksesta siten, että kuormitus tulisi hyllylevyn etureunaan vetona ja lattian vastainen nivel määritettäisiin myöskin etuosaan.