21 października 2021


Tabela 3. Zestawienie porównawcze wyników analizy metodą doświadczalną i komputerową

Sposób zadawania siły Mocowanie Odważnik 200g + mocowanie Odważnik 500g + mocowanie Odważnik 1000g + mocowanie
Siła [N] 0,18 2,14 5,08 9,8
Metoda doświadczalna - naprężenia [MPa] 0,744 4,588 11,322 24,453
Metoda komputerowa [MPa] 0,682 3,890 10,142 22,654


W tabeli 3 zestawiono wyniki analizy metodą komputerową oraz doświadczalną.

19
Rys. 19. Porównanie dwóch metod badawczych

Na wykresie (rys. 19) przedstawiono różnicę w wynikach analizy przeprowadzonej dwoma metodami. Różnica wynika z nieliniowości postaci materiału kompozytowego wytworzonego ręcznie, chociaż własności żywicy oraz jej ilość została precyzyjnie dobrana zgodnie z zaleceniami producenta oraz wstępnych założeń wytrzymałościowych.

Wnioski
Modelowanie, a następnie symulacja komputerowa warunków pracy przyszłego wytworu umożliwia wstępną weryfikację założeń projektowo-konstrukcyjnych. W szczególnym przypadku, stosując kompozyty do budowy elementów konstrukcyjnych, symulacja pozwala na optymalne dobranie własności materiałowych poszczególnych warstw laminatu, poprzez dostosowanie rodzaju zbrojenia oraz osnowy.
Badania doświadczalne prototypu są drugą w kolejności, zaraz po symulacji komputerowej, analizą nowego wytworu wprowadzanego na rynek. Sprawdzenie czy dany podzespół spełnia warunki wytrzymałościowe, w warunkach eksploatacji, jest obecnie jednym z podstawowych warunków do spełnienia. Zastosowanie techniki tensometrycznej jest łatwą w użyciu, wszechstronną i precyzyjną metodą pomiaru odkształceń, w miejscach wyznaczonych, wcześniej przeprowadzoną, symulacją komputerową.
Zastosowanie materiałów kompozytowych, daje możliwość między innymi zmniejszenia masy, zwiększenia wytrzymałości oraz odporności na oddziaływanie substancji czynnych i agresywnych chemicznie. Cena wytworzenia elementu konstrukcyjnego, z zastosowaniem kompozytów, może być wyższa od materiału standardowego, ale biorąc pod uwagę właściwości kompozytu niejednokrotnie warto zastanowić się nad zastosowaniem nowoczesnych materiałów.

Andrzej Baier, Michał Majzner