Voiko Tik Takin Lopeta ja Samuli Putron Matkamuistot biisejä miksata yhteen? No, tottakai DJ pystyy tehdä sen. Se olisi uusi vuosi, uudet kujeet vai olisiko se insinööri kielellä uudet koJEET? Eikö Plutokaan ollut enää planeetta? Ei ainakaan Esko Valtasen taulukkokirjan mukaan, mutta Avaruusromussa ollaan eri mieltä biisillä plutoonplaneetta – Pluto ON planeetta. No, kaveri sitten sanoi, että ei se ole planeetta ollut kymmeneen vuoteen. Huh? Omat opinnot ovat edenneet profiloiviin eli valinnaisiin opintoihin. Valitsin rakenteiden analyysin, koska ajattelin sen hyvin tukevan insinöörityttä. Perehdytään tällä kertaa sen sisältöön.
Rakenteiden analysointi koostuu FEM-laskennasta, matriisilaskuista, dynamiikasta, statiikasta, topologiasta ja liudasta muita matematiikan ja fysiikan laskuista. Opiskelun tueksi käytetään skeptikko Matti Lähteenmäen materiaaleja. Kai sitä skeptikkokin on hyvä olla hieman. Itse kun olen tällainen DJ mieli, niin tykkään miksata monia tyylejä, mutta jonkinlainen punainen lanka niissä pitää silti olla. Ei liian ennalta arvattavaa myöskään. Hitaasta nopeaan? Miksi ei hitaasta nopeaan ja takaisin hitaaseen? Mitä jos tasabiitin sekaan tuleekin rikkobiittiä? Rakenteiden analysointi lyhyesti on kappaleiden analysointia laskennan, simuloinnin ja teknisten kokeiden avulla. Rakenteiden kasvaessa tarvitaan lisää varmuutta rakenteiden kestävyydestä ja sen takia testejä ja simulointeja tehdään. Analysoinnin päämäärä on esimerkiksi kappaleen massan keventäminen huonontamatta sen lujuus ominaisuuksia tai hyvässä tilanteessa jopa lisätä lujuutta. Tällainen tilanne on hyvä esimerkiksi, jos on suunnittelemassa matkaa avaruuteen. Tosin matka voi olla vaikea toteuttaa, jos ainoa alukseen viittaava asia on avaruusromuna. Muita kohteita on tietysti lento- ja autoteollisuus. Keventämällä materiaalia voi myös vähentää energian kulutusta?
G-puristin, G-nuottiavain ja Eliot Ness Good times (https://youtu.be/p_retkeXR3I?t=258). G-puristin oli yksi tuote, johon sovellettiin rakenteiden analysointia. Ensin puristin analysoidaan lujuuslaskennallisesti ja sen jälkeen se 3D-mallinnetaan tietokoneella, jolloin siihen tehdään simulointi. Sen avulla voi nähdä todennäköisimmät paikat, joista ylikuormitus tilanteessa tuote katkeaa. Tämän jälkeen suoritetaan fyysinen vetokoe, jossa nähdään mistä se oikeasti katkeaa. Tässä kyseisessä tilanteessa tapahtuikin niin, että puristin ei katkennut simuloinnin osoittamista jännityskonsentraatioiden huippukohdista, koska tuotteen valmistusvaiheessa on päässyt materiaalin sisään mustaa maalia, joka on heikentänyt sitten rakennetta. Puristin on myös vahvistettu jännityskonsentraatioiden huippukohdista, jolloin heikon kohdan murtuminen muodostuu todennäköisemmäksi. Näiden testien jälkeen G-puristimen rakennetta kevennetään topologialla ja testaillaan lisää ja todetaan, onko rakenne ollut hyvä vai huono.
Simulointi tehdään Anysys workbench ohjelmistolla, josta on saatavilla ilmainen versio opiskelijoille. Ansyskessä pääsee näkemään oikeastaan kaiken sen mitä lujuuslaskennan moduulissa on tehty, mutta vain tietokoneen ruudulta. Samanlaisia palkkirakenteiden tehtäviä, mutta tietokone laskee ne puolesta. MathCAD tulee hyödyksi myös Ansysksen kanssa. Ensin lasketaan paperilla, sitten lasketaan koneella ja lopuksi simuloidaan. Vai olisiko se sittenkin toisinpäin? Simuloidaan, lasketaan koneella ja sitten paperille? Paperia, paperia, konetta, vetokoe, simuloi? Simuloi, paperia, testaile…. Tässähän menee pää ihan pyörälle. Onneksi olen DJ.
