TI.04.22 Ontwerpen van dunne plaat producten en de ... - Induteq

De extreme belastingen, die statisch van aard zijn, zijnals volgt gespecificeerd:belasting I: Een kracht op de brandblusser evenredigmet 3 maal de zwaartekrachtsversnellingin neerwaartse richting, en 1 maal dezwaartekrachtsversnelling in langsrichting.belasting II: Een kracht op de brandblusser evenredigmet 2 maal de zwaartekrachtsversnellingin opwaartse richting, en 1 maal dezwaartekrachtsversnelling in langsrichting.8.1.3 Het conceptOm aan de genoemde voorwaarden te voldoen, wordt(voorlopig) gekozen voor een combinatie van een houderuit plaatstaal, die wordt afgesloten met een scharnierenddeksel uit doorzichtige kunststof. Het concept van demetalen houder is te zien in figuur 16. Het deksel is gekromdin dwarsrichting. Aangezien het geen dragendefunctie heeft en maar zeer beperkt tot de stijfheid bijdraagt,wordt er in de berekeningen geen aandacht aanbesteed en is het niet getekend. Wel te zien zijn de bevestigingsgatenen de rand aan de bovenkant voor debevestiging van het deksel. Het deksel sluit via een ‘klikverbinding’aan de voorkant. De details hiervan moetennog worden uitgewerkt. De voorwand is al wel voorzienvan een omgevouwen randje. Vanwege de afdichtingvalt het deksel over de zijwanden van de houder. Deuiteindelijke vorm van het deksel zal worden aangepastaan die van de houder.Omdat de houder toch het totale gewicht van de brandblussermoet kunnen dragen, is er in het concept gekozenvoor een bevestiging van de brandblusser via kunststofclips op de bodem van de houder. Een schematischedoorsnede hiervan is getekend in figuur 17. De clips dienenstevig genoeg te zijn om de brandblusser bij extremebelasting goed vast te houden. Aan de andere kant moetenze flexibel genoeg zijn om de blusser zonder veelkracht los te kunnen halen. Dit vraagt om een ontwerpprocesop zich, inclusief EEM-berekeningen. In vergelijkingmet plaatsing op het achtervlak heeft plaatsingvan de clips op de bodem als voordeel, dat een enkelearm van de clip niet het halve gewicht hoeft te dragenen dat het risico van afbreken kleiner is.In figuur 16 is niet goed te zien hoe de houder wordtgemaakt. Met kleurverschillen is geprobeerd aan te gevenaan te geven hoe sommige stukken elkaar overlapfiguur17 Bevestiging van de brandblusser (schematisch)via clips op de bodem van de metalen houderpen. De opzet is dat de houder uit één stuk plaat wordtgemaakt via de bewerkingen ponsen en buigen. Vanwegede ontwerpeisen zijn lasverbindingen niet voorzien. Terillustratie is in figuur 18 de voor het buigen voorbereideuitslag te zien.figuur 18 Uitslag vóór het buigen (buiglijnen roodgekleurd)figuur 16 Eerste ontwerp van de houder uit plaatstaal voorde montage van een brandblusser op een truck8.1.4 Mesh-generatieVoor de EEM-berekening dient de houder in elementente worden opgedeeld. Dit noemt men ook wel meshgeneratie.Hiervoor wordt een stapsgewijze aanpak gekozen.Dit wil zeggen dat de wanden van de houder stukvoor stuk worden omgezet in elementen (bijvoorbeeldeerst de bodem dan de achterkant, enz.) Het voordeelhiervan is, dat de ontwerper zo een betere controlehoudt en dat een regelmatige verdeling ontstaat. Bovendienis het risico kleiner dat overlappende delen van deconstructie per ongeluk aan elkaar worden vastgemaakt.In dat geval kan de stijfheid van de constructie behoorlijkworden overschat, doordat schijnbaar een verbindingwordt gemaakt, die er in werkelijkheid niet is. Ook is hetaantal benodigde elementen i.h.a. kleiner, dan wanneerde elementverdeling op een automatische manier wordtgemaakt.De deelstappen van de mesh-generatie en een paar specifiekeaandachtspunten zijn weergegeven in de figuren19, 20, en 21. Het eindresultaat is te zien in figuur 22.figuur 19 Elementenverdeling op de onder- en bovenkant,die niet op elkaar aansluiten (links) en de manierwaarop dit is opgelost (rechts)Ontwerpen van dunne plaat producten en de Eindige Elementen Methode (TI.04.22) 9