VERMOEIINGSSTUDIE INDUSTRIEEL VOERTUIG

Sweco was tijdens de volledige engineeringsfase nauw betrokken bij de validatie van het ontwerp van de constructeur. Dankzij onze innovatieve voorstellen en de inzet van geavanceerde technieken zoals trillingsanalyse, artificiële intelligentie en Virtual Reality zijn we samen tot het optimale ontwerp gekomen.

Feiten

Sector: metaalverwerking industrie

Periode: begin 2016 – zomer 2018

Disciplines: E&I, Machinery Construction, Project Administration, Project Management, Mechanical (werktuigbouw)

Engineeringsuren: 3.500

Vermoeiing is een verschijnsel dat bij veelvuldige wisselende belastingen optreedt. Uit het onderzoek van Sweco bleek dat metaalvermoeiing de oorzaak was van de slijtage van de bestaande industriële voertuigen. Aan de hand van onze studieresultaten kon de klant een geïnformeerde beslissing nemen om de voertuigen te herstellen of een nieuw type aan te kopen. De betrokken klant opteerde na onze bevindingen voor die laatste optie.

Een 3D-print van het voertuig faciliteerde de bespreking van de verschillende onderdelen. Bovendien werd het 3D-model in een Virtual Realty-omgeving ingelezen, om de ergonomie van het nieuwe toestel te analyseren. Deze VR-omgeving deed ook dienst als opleidingstool voor chauffeurs van het toekomstige voertuigtype. Sweco modelleerde de bestaande industriële voertuigen gebruik makend van een 3D-laserscan. Op basis van de op deze manier bekomen puntenwolk kon het bestaande voertuig uiterst nauwkeurig gemodelleerd worden in een 3D-tekenpakket (AutoDesk Inventor/Navisworks). Vervolgens werden verschillende belastingsgevallen gedefinieerd voor de berekeningen in de eindige-elementensoftware Ansys.

Gezien de structuur op statisch vlak sterk genoeg bleek te zijn, werd al snel de link gelegd dat vermoeiing aan de oorzaak van de slijtage lag. De voertuigen worden namelijk veelvuldig belast met wisselende lasten. Omdat het voertuig verschillende handelingen dient te verrichten, wordt het ook op verschillende manieren belast. Om zo’n complexe berekening uit te voeren bleek de capaciteit van Ansys onvoldoende om de levensduur rechtstreeks te bepalen. Sweco ontwikkelde om hiermee om te gaan een eigen methode die de output van Ansys koppelt met een manuele berekening om de levensduur te kunnen bepalen.

Verder bood Sweco ook ondersteuning om het trillingsgedrag van het voertuig te analyseren. Daaruit bleek dat de ergonomie van de chauffeur een belangrijke uitdaging vormde bij het onderzochte voertuigtype. Er werd ook beroep gedaan op artificiële intelligentie en automatisatie om dit project tot een succes te maken. Zo werd het voertuig voorzien van de nodige sensoren, camera's en 3D-scanners om bepaalde handelingen in de toekomst te automatiseren.

Nauwe samenwerking
Bij Sweco voeren we toegankelijkheid & bereikbaarheid hoog in het vaandel, we werken graag op een transparante duurzame wijze samen met onze klanten en partners. Zo hebben we bij deze opdracht veel interactie met de constructeurs ingebouwd. We bezochten gedurende een week de constructeur van het voertuig om o.a. samen ideeën uit te werken om de vooropgestelde specificaties te halen. Door die gebundelde efficiëntie bereikten we een maximale output en een erg geslaagd resultaat.

Kernbegrippen

  • 3D laserscanning
  • 3D Model/Lay-Out
  • As built
  • Others: FEM
  • Constructability (ME)
  • E&I Block Diagrams
  • General mechanics (ME)
  • Mechanical engineering
  • Project Coordination
  • Project Management
  • Tender specification