تحليلات المتانة الميكانيكية لقطع الروتو
نثبت أحمال الخدمة الفعلية ونكمّي المتانة البنيوية للقطع الدورانية. نكشف مناطق الضعف قبل الإنتاج ونقدّم توصيات محددة للتقوية وتوزيع السماكات.
تجنّب الوزن غير الضروري؛ قوِّ حيث يلزم فقط.
اختصر دورات النمذجة الأولية؛ اقترب من التصميم الصحيح من المحاولة الأولى.
اكشف نقاط الضعف قبل القوالب والإنتاج.
تصميم تحت أحمال واقعية
نحسب أين وكم ينحرف الجزء تحت الحمل وكيف يتوزع الإجهاد. كما نقيّم مخاطر الاستقرارية (انبعاج للداخل/للخارج) على الألواح الواسعة المسطحة ضمن النطاق نفسه.
احتاج العميل طبالي 19 لتر توحي بالثقة في الميدان مع تجنّب الوزن الزائد في النقل. بنينا توازناً قائماً على البيانات بين الخفة والمتانة باستخدام سيناريوهات التكديس والمناولة الواقعية، وشاركنا في تحسين الخدمة الخالية من الكسر، والتقوية الذكية، وهندسة قابلة للتصنيع.
- مشهد الاستخدام: تكديس متعدد، رافعة شوكية، نقل.
- المخاطر: إجهاد تماس موضعي مرتفع وكسر/انهيار؛ انزلاق/انقلاب؛ آثار طويلة الأمد (الزحف، الحرارة، UV).
- الفحوص: مسارات الحمل ومناطق التماس؛ نقاط الارتكاز؛ الانحراف العام (u, mm) وتوزيع فون ميسس (MPa)؛ الاستقرارية على الألواح الواسعة؛ الانزلاق مع الاحتكاك وسيناريو تكديس غير محاذٍ.
- الهدف: مناولة آمنة بأدنى وزن؛ إبقاء الكسر/التشوّه الدائم تحت الحدود؛ أمان الانزلاق/الانقلاب؛ هوامش الاستقرار؛ هندسة قابلة للتصنيع اقتصاديًا.
- متغيرات التصميم: موضع/هندسة الأرجل؛ الأضلاع؛ سماكة عامة + توزيع ذكي حول مناطق التماس/الدعم.
قارن الملخّص أنواع الأرجل وتوزيعات السماكات تحت أحمال متطابقة. حُلَّت المناطق الحرجة بشبكات مصقولة محليًا؛ وقيّمنا u (mm)، σVM، ضغط التماس وأنماط الانبعاج الأولى.
- معايير المقارنة: umax، σVM,max، تجانس خريطة ضغط التماس، أول نمط انبعاج (λ1)، منحنى رد الفعل–الصلابة.
- منطق القرار: اختيار خطة الأضلاع/الأرجل + توزيع السماكات التي تخفّض القمم وتوزع التماس بشكل أمثل؛ بلوغ أقل وزن لنفس الأمان مع هندسة قابلة للتصنيع.
بأضلاع موجهة لمسارات الحمل مع ترتيب أرجل مستقر حققنا مناولة آمنة عند أدنى سماكة جدار. بقي انحراف القمة وإجهاد فون ميسس في المناطق الحرجة دون حدود التصميم؛ واجتازت فحوص الاستقرار على الألواح الواسعة. تحققنا في مشاهد التكديس والرافعة الشوكية — جاهز للإنتاج.
- ملخص الأداء: يبقى umax دون حد التصميم؛ وتحافظ σVM على هوامش الأمان في المناطق الحرجة؛ وضغط التماس أكثر تجانساً.
- تقدير طويل الأمد (زحف): مثال لـ 12 شهراً → 23°م: 7.7 مم، 40°م: 14.1 مم (اعتماداً على u0 الابتدائية).
إسقاطات الزحف طويل الأمد — 12 شهر
تحت الحمل نفسه، يزداد الانحراف مع الزمن. يعرض الجدول أدناه الإسقاط حتى 12 شهراً بمعاملات نموذجية مع الانحرافات الابتدائية u0(23°م)=4.8 مم وu0(40°م)=6.4 مم. (الصيغة: ulong(t,T) ≈ u0(T) × kc(t,T))
| الزمن | kc (23°م) | u (23°م) | kc (40°م) | u (40°م) |
|---|---|---|---|---|
| 1 شهر | 1.20 | 5.8 مم | 1.40 | 9.0 مم |
| 3 أشهر | 1.35 | 6.5 مم | 1.70 | 10.9 مم |
| 6 أشهر | 1.50 | 7.2 مم | 1.95 | 12.5 مم |
| 12 شهر | 1.60 | 7.7 مم | 2.20 | 14.1 مم |
النطاق والمخرجات
ما الذي نختبره؟
- ظروف الخدمة: الأحمال، أسلوب الإسناد، الحرارة.
- المناطق الحرجة: الألواح الواسعة ومناطق التثبيت.
- سيناريوهات السلوك طويل الأمد (الزحف) — اختياري.
- تجميعة حسب هدفكم من النقاط أعلاه.
مخرجاتنا
- خرائط لونية للانحراف (مم) وفون ميسس (MPa) + لقطات مقربة.
- جداول: حمل–انحراف و(إن لزم) زمن–انحراف.
- ملخص إداري من صفحة واحدة + ملاحظات معلمة على CAD.
- توصيات تصميمية: السماكات، الأضلاع والهندسة الموضعية؛ وعند الحاجة مقترحات إطار/دعامات معدنية.
الأسئلة الشائعة
ندير التصميم والهندسة في تدفّق واحد — من مجموعة المتطلبات إلى نموذج ثلاثي الأبعاد، ثم تحليلات التحقق والتحسين لجعله جاهزًا للإنتاج. ينطبق إطار التحسين نفسه على التصاميم القائمة أيضاً.
لطلبات التحليل فقط، تكفي المعلومات الآتية:
- CAD: STEP/Parasolid + سماكة اسمية وتفاصيل حرجة (أضلاع، فتحة/عنق، قواعد/boss).
- مواصفات المادة: نحدد مجموعة المعاملات المطلوبة حسب شروط التحليل ونرسل قائمة مختصرة.
- الأهداف/الحدود (إن وجدت): معامل أمان، أولويات الوزن/الكلفة…