VÚTS, partner našeho konsorcia EDIH Northeast Bohemia, pomohl v rámci služby Test before invest klientovi Posedla s.r.o. s optimalizací skeletu cyklistických sedel.
Požadavky klienta
Pomocí vyspělých digitálních technologií a numerických modelů optimalizovat skladbu kompozitního skeletu cyklistického sedla z hlediska ceny a pracnosti, při maximálním zachování mechanických vlastností.
Jak jsme pomohli
Na základě simulačních modelů byly provedeny dvě analýzy skeletu sedla: pevnosti a tuhosti. První simulace byla zaměřena na pevnost skeletu při statickému zatížení, zatímco druhá analyzovala rozložení sil a prohnutí skeletu v příčném a podélném směru. Výsledky ukázaly, že některé varianty s menším počtem vrstev dosahují lepších mechanických vlastností než původní varianta skladby.
Slibným výsledkem byla upravená původní verze skeletu s prodlouženou výztuhou (2.2) a dvěma vrstvami materiálu o hmotnosti 420 g/m². Tato varianta vykazuje o 4,8\% vyšší odolnost vůči zatížení a dosahuje obdobných výsledků v oblasti tuhosti jako původní verze, přičemž používá o dvě vrstvy méně materiálu. Pro skelet s vyšší pevností by vhodnou alternativou byla varianta s UD výztuhou a čtyřmi vrstvami tkaniny o hmotnosti 420 g/m² (4,3). Ačkoliv tloušťka ve vyztužené části (přibližně 2 mm) mírně překračuje požadavky, tato konfigurace dosahuje nejvyšší pevnosti, s nárůstem o 13,9\% oproti původnímu návrhu. Očekává se, že prodloužení výztuhy by mohlo pevnost dále zvýšit. Ještě více efektivní by mohla být varianta 5.3 s kolmými UD vlákny na povrchu a prodlouženou výztuží, která dosahuje zlepšení pevnosti až o 30 \%.
Další zajímavou možností je tkaná varianta s UD vlákny na povrchu (4.1), která při pěti vrstvách přináší zlepšení o 3,4\%. Nicméně, u skladby s jedinou vrstvou UD vláken na povrchu dochází k rozvolňování vláken, což vytváří vizuální defekt. Rovněž bylo zjištěno, že varianty s výhradně UD vrstvami nejsou vhodné kvůli jejich nesymetrickému chování při zatížení.
Navržené úpravy vedly k dosažení cílů této spolupráce. Podařilo se snížit počet vrstev skeletu a optimalizovat skladbu materiálů tak, aby byla zvýšena efektivita výroby, aniž by došlo ke snížení mechanické odolnosti nebo tuhosti skeletu cyklistického sedla – naopak v některých případech došlo k jejich zlepšení.
Reference
„Spolupráce s VÚTS byla příkladná a díky projektu Evropský digitální inovační hub i velmi výhodná. Podařilo se optimalizovat skladbu materiálů tak, aby byla zvýšena efektivita výroby, aniž by došlo ke snížení mechanické odolnosti nebo tuhosti skeletu cyklistického sedla, což velmi kvitujeme.“
Martin Řípa, co-founder Posedla s.r.o.
Zdroj: https://posedla.com/
Máte zájem o podobnou spolupráci nebo se chcete spojit s předními experty na digitalizaci z našeho konsorcia EDIH NEB a výhodně si vyzkoušet jiné digitální technologie?
Neváhejte nás kontaktovat nebo využijte služeb digitální ambulance!