haku: @keyword FEM / yhteensä: 110
viite: 2 / 110
| Tekijä: | Silfverberg, Mikko |
| Työn nimi: | CAD ja FEM-ohjelmien yhteensovittaminen hissin korikehyksen tilaussuunnittelussa |
| Integration of 3D-CAD and FEM-programs in the order engineering of elevator sling | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2016 |
| Sivut: | 86 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Oppiaine: | Koneensuunnittelu (K3001) |
| Valvoja: | Kuosmanen, Petri |
| Ohjaaja: | Rautio, Tommi |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201612226269 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 5921 | Arkisto |
| Avainsanat: | elevator sling comparison of programs Simulate FEM hissi ohjelmien vertailu korikehys |
| Tiivistelmä (fin): | Tässä työssä tutkittiin CAD-ohjelman ja FEM-ohjelman yhteensovittamista hissin korikehysten tilaussuunnittelussa. Työn tarkoituksena oli selvittää voidaanko CAD-ohjelmaan (Creo) integroidun FEM-ohjelman (Simulate) avulla säästää korikehysten suunnitteluun kuluvaa aikaa verrattuna perinteiseen suunnitteluprosessiin, jossa käytetään erillistä CAD-ohjelmaa ja FEM-ohjelmaa (FEMAP). Teoriaosuudessa selvitettiin että FEM-ohjelmissa käytettävän elementtimenetelmien perusideana on jakaa laskettava malli pienempiin osiin, elementteihin, joiden avulla siirtymien ja jännitysten laskeminen muuttuu helpommaksi. Verrattavat FEM-ohjelmat eroavat siinä miten ne jakavat mallin elementeiksi. Simulate käyttää elementtimenetelmää, jossa elementtien rajat seuraavat paremmin oikean mallin muotoja, joten mallin elementtiverkoon tarvitaan vähemmän elementtejä kuin FEMAPissa. Kuitenkin, koska FEMAPissa elementtien muotojen ja siirtymien kuvaamiseen tarvittavat yhtälöt ovat yksinkertaisemmat kuin Simulatella, tarvitaan FEMAPin käyttöön vähemmän laskutehoa. Teoriaosuudessa kerrottiin myös hissien korikehyksistä, niiden rakenteesta ja standardeista, toiminnasta ja niiden tilaussuunnittelusta ja miten se eroaa normaalista suunnittelusta. Tämän jälkeen työn menetelmäosiossa näytettiin miten Simulaten FEM-mallit tehtiin eri korikehyksille ja mitä toimintoja näiden mallien aikaansaamiseksi jouduttiin käyttämään. Esimerkiksi malleissa käytettiin paljon erilaisia yksinkertaistuksia, kuten pulttien, ruuvien ja jousien yksinkertaistuksia ja lisäksi suurin osa CADilla tehdyistä tilavuusmalleista muutettiin kuorimalleiksi. Mallin verkotuksen kohdalla näytettiin, mitä eri toimintoja löytyy elementtien hallitsemiseen, esimerkiksi paremman verkotuksen tai singulariteettien takia. Menetelmäosion lopussa käsiteltiin, miten eri laskentatapaukset tehtiin ja miten niistä syntyviä tuloksia voidaan vertailla FEMAPin tuloksiin. Työn tulokset ja niiden arviointi -osuudessa esiteltiin Simulaten ja FEMAPin laskemat siirtymät, laskettiin niiden väliset erot ja pohdittiin mistä nämä erot johtuvat. Työn lopussa arvioitiin Simulaten soveltuvuutta korikehysten tuotantosuunnittelussa verrattuna erillisen FEM-ohjelman käyttöön ja mitä täytyy tehdä tulevaisuudessa, jotta Simulate voitaisiin ottaa käyttöön. |
| Tiivistelmä (eng): | This work studied the integration of CAD and FEM-program in the order engineering of elevator slings. Purpose of the study was to find out if one can save engineering time by using a FEM-program (Simulate) that is integrated into a CAD-program (Creo) instead of a more traditional method of separated CAD-and FEM-program (FEMAP) when designing elevator slings. In theory-part it was found out that FEM-programs use Finite element method to divide the model into little pieces, elements, to make it easier to calculate displacements and stresses that happen in the model. Two FEM-programs differ in how they do this. Simulate uses finite element method in which borders of an element follow the borders of the actual model more closely, so Simulate needs fewer elements to calculate the results than FEMAP. On the other hand, because in FEMAP equations that describe element's borders and displacements are much more simpler than in Simulate, FEMAP use less computing power when solving them. Also in theory-part this study describes what is an elevator sling, its structure and which standards are applied to it and how their order engineering differs from a normal engineering process. In the method section it was shown how the Simulate's FEM-models were made and what functions were used. For example models used a lot of idealization, like for fasteners and springs and most of the CAD-made parts were transformed into shell-models. For the mesh it was shown what different kinds of controls there are for better meshing and in the case of singularities. The final part of this section was about how different analysis scenarios were made and how the results from these calculations can be compared to the results from FEMAP. In the end, this work showed the calculated displacements from both Simulate and FEMAP and the differences between the results and why the these differences might happen. Lastly, it was thought how Simulate can be a part of the order engineering for elevator slings and what needs to be done in the future to make that a reality. |
| ED: | 2017-01-08 |
INSSI tietueen numero: 55307
+ lisää koriin
INSSI