Разработка крупной бытовой техники

Статья | 01 октября 2021
Поделиться в социальных сетях

Кухонная плита V-ZUG

Ведущий швейцарский производитель бытовых приборов, компания V-ZuG AG имеет репутацию новатора в сфере разработки новых проектов крупной бытовой техники, например, созданная специалистами кухонная вытяжка обеспечивает прекрасную вентиляцию и является несомненным украшением кухни с эстетической точки зрения. Такие продукты демонстрируют философию компании — создание продуктов, которые лучше всего отвечают требованиям клиентов. Благодаря экологической политике компании, V-ZuG была признана «лучшей швейцарской компанией в области охраны окружающей среды» по версии журнала Reader’s Digest.

Специалисты V-ZuG начали использовать конечноэлементные коды в 1996 г. Основная цель была определить, смогут ли детали конструкций выдерживать нагрузки, избежать резонансных явлений при рабочих частотах и др. Собственный конечноэлементный код компании был достаточно мощным инструментом, однако требовал значительных знаний и подготовки для корректного использования. После тщательного анализа конкурирующих продуктов, специалисты V-ZuG определили, что программный комплекс Ansys для прочностного анализа максимально отвечал требованиям к расчетам.

Наибольшая нагрузка приходилась на углы, где и начинались трещины

В частности, специалисты V-ZuG использовали Ansys для расчета кухонной плиты, имеющей стальную дверцу со стеклом, приклеенным к раме. Изначально, когда плита работала при высоких температурах (500°C), стекло трескалось вследствие тепловых нагрузок.

Проблема растрескивания была решена заменой материала

Для проведения расчета инженеры импортировали геометрию двери из CATIA в Ansys Workbench и моделировали тепловые нагрузки с использованием Ansys DesignSpace. Результаты расчетов согласовались с результатами экспериментов — наибольшая нагрузка приходилась на углы, где и начинались трещины. Затем специалисты с помощью Ansys DesignSpace проанализировали различные материалы, чтобы определить, какой из них выдержит подобные тепловые нагрузки.


Конечноэлементная модель стиральной машины

В другом расчете использовалась модель стиральной машины. Разработчики увеличили вместительность машины от 5 кг. до 8 кг. сухого белья. Подобное изменение вызвало необходимость разработки системы вибропоглощения; в противном случае при отжиме могли наблюдаться несбалансированные нагрузки. Для решения задачи использовался программный комплекс Ansys Mechanical. В собственном коде компании использовался вектор момента вращения для моделирования неуравновешенной силы. В Ansys Mechanical специалисты V-ZuG моделировали четыре стойки, задали барабан как ротор, в расчете использовался эффект Кориолиса. Комплексный модальный анализ показал, что резонансные частоты не наблюдались. Следующим шагом был переходной динамический анализ.

Четырехузловой тетраэдральный элемент использовался для расчета резиновой мембраны

Четырехузловой тетраэдральный элемент, который появился в Ansys, использовался для расчета резиновой мембраны, соединяющей барабан с корпусом. Значительно ускорило процесс автоматическое создание сетки. Затем проводился квазистатический нелинейный расчет гиперупругих материалов при девяти различных нагрузках.

Результаты расчетов хорошо согласовались с экспериментом. В связи с этим, инженеры компании V-ZuG смогли рассмотреть большое количество различных вариантов проектов за относительно короткий промежуток времени. В итоге, они смогли существенно улучшить конструкцию мембраны, благодаря чему в конце фазы стирки воды на ней уже не было.

Динамический анализ системы отжима показал, что резонансные частоты не наблюдаются

Компания V-ZuG приняла решение использовать исключительно продукты Ansys для прочностных расчетов, благодаря чему время анализа сократилось вдвое по сравнению с используемым ранее. Благодаря простоте использования, проектировщики теперь также могут активно использовать программные комплексы Ansys, так как раньше сложность внутреннего кода не позволяла многим специалистам заниматься инженерными расчетами.

Быстрое проведение расчетов означает возможность работы с большим количеством вариантов проекта и выбором лучшего решения, что дает возможность специалистам V-ZuG создавать инновационные продукты при сокращении затрат на проектирование.

 

 

    Принять участие

    заполните форму прямо сейчас!

    * Обязательные поля для заполнения

    Нажимая кнопку, я даю согласие на обработку моих персональных данных и согласен с политикой конфиденциальности