Tekniset analyysit

Enmacin palvelutarjontaan kuuluvat lujuuslaskenta sekä erilaiset tekniset analyysit. Teknisten analyysien tavoitteena on saada nopeasti ja kustannustehokkaasti todennettua suunniteltavan rakenteen ominaisuudet. Tarvittaessa rakenteelle tehdään rakenteen optimointi halutussa laajuudessa, vahvistetaan rakennetta, jotta rakenne täyttää sille asetetut vaatimukset tai vain todetaan rakenteen täyttävän sille asetetut vaatimukset.

Yleisimmin elementtimenetelmää käytetään jännityksien ja siirtymien laskentaan. Perustapauksessa laskenta voidaan tehdä lineaarisena laskentana. Laskenta voidaan tehdä myös epälineaarisena, jolloin voidaan huomioida materiaalin plastinen käyttäytyminen myötörajaa korkeammissa jännityksissä. Tällöin rakenteen toimivuuden määrittää plastiset venymät ja jännityksiä tarkastellaan vain yleisen kuormittuneisuuden kannalta. Erilaiset osien väliset kontaktit ovat tarkasteltavilla rakenteilla yleisiä epälineaarisia laskentatehtäviä.

Useimmissa rakenteissa tarkasteltavaksi tulee stabiliteetti. Ilmiöinä ne ovat nurjahdus, lommahdus ja kiepahdus (englanniksi buckling) ja voivat tapahtua puristetussa rakenneosassa, jolloin rakenne saattaa menettää kantokykynsä ennen staattisen kantokyvyn ylitystä. Nurjahdus ja kiepahdus liittyvät palkkirakenteisiin ja lommahdus levyrakenteisiin.

Varsinkin pyörivissä laitteissa erilaiset tärinät ja värähtelyt saattavat olla haaste. Mahdollista tärinää on mahdollista tutkia laskemalla rakenteen ominaistaajuudet ja ominaismuodot. Niiden avulla voidaan päätellä rakenteen herkkyyttä tärinälle. Tarvittaessa rakennetta muutetaan niin, että rakenteesta tulevat herätteet eivät vahvistu rakenteessa poistamalla ominaistaajuudet käyttöalueelta. Lisäksi on mahdollista laskea taajuusvaste, jolloin saadaan vastespektri, joka kertoo värähtelyn suuruuden eri taajuuksilla.

Rakenteen mekaanisiin ominaisuuksiin liittyvistä ilmiöistä voidaan tutkia myös väsymistä ja virumista.

Elementtimenetelmällä voidaan tutkia myös lämmönsiirtoa joko staattisena lopputasapainotarkasteluna tai ajasta riippuvana tarkasteluna, jolloin voidaan tarkastella lämpötilaa ajan funktiona.

Laskenta ei ainoastaan rajoitu mekaaniseen tai lämmönsiirtoon liittyväksi tehtäväksi, vaan on myös mahdollista tehdä kytkettyjä laskentoja, joissa lasketaan yhtä aikaa sekä lämpötilaa, että jännityksiä. Tällöin mekaanisten kuormien lisäksi rakenteeseen kohdistuu lämpökuorma ja lämpöjännitykset.

Laskennassa kuormina voidaan huomioida ainakin voimat, momentit, paine, kiihtyminen, pyöriminen, tuulikuorma, lumikuorma ja maanjäristys. Maanjäristyslaskenta, voidaan toteuttaa joko kvasistaattisena ja vastespektrilaskentana.

Toinen iso teknisen laskennan alue on virtauslaskenta (CFD, Computational Fluid Dynamics). Enmacissa virtauslaskentaan on käytössä Ansys Discovery AIM.  Virtauslaskennalla on mahdollista ratkaista fluidien (kaasut ja nesteet) virtauksiin liittyviä ongelmia.  Laskennassa voidaan tutkia tasapainotilanteita ja dynaamisia tilanteita. Tyypillisiä virtauslaskennan kohteita ovat kanavissa tapahtuvien ilmiöiden tarkastelu; pyörteet, painehäviöt ja virtausten jakautuminen sekä palamiseen liittyvät ilmiöt.