Hersenen werken lineair, tools niet

Helger van Halewijn
Leestijd: 2 minuten

In een Fem-analyse gebeurt het wel eens dat iedereen op het verkeerde been wordt gezet. Ik herinner me een opdracht van een gerenommeerd bedrijf in de fabricage en toepassing van hoogwaardige staalsoorten in de laboratoriumtechnologie voor koude tot zeer koude gassen. In een van deze cryogene producten werd een rvs pijp gebruikt om koude gassen te transporteren. In rust was de hele opstelling op kamertemperatuur en plotseling werd er met hoge snelheid vloeibaar helium geïnjecteerd. Je kunt je voorstellen dat er plotseling een geweldige krimp gaat optreden en dat koppelingen kunnen scheuren door deze extreme koude puls. De vraag was om dit dynamische gedrag met Fem te simuleren en aan te geven welke dimensies de pijpkoppelingen moesten hebben om dit te kunnen weerstaan.

In de discussie reikte de techniekafdeling allerlei gegevens aan over het gedrag van het rvs materiaal onder snelle afkoeling richting het absolute nulpunt. Zo hebben we de krimp van rvs, die erg gaat veranderen als de temperatuur beneden de -150 graden Celsius komt. Verder veranderen de elasticiteitsmodulus en de warmtegeleiding ook sterk beneden die temperatuur. Kortom: een sterk niet-lineair proces. Hiervoor moet je met gepaste voorzorg je model opzetten en met voldoende kleine tijdstapjes het proces op de computer volgen. Uiteraard waren we benieuwd naar de piekspanningen bij gegeven dimensies van het product. Bovendien had de technische afdeling al laten weten waar het de kritische punten in het ontwerp zou verwachten.

De simulatie werd opgezet en de output beoordeeld. En wat bleek? Een niet-lineair proces laat zich niet zomaar vangen want de eerste analyses leverden niet het gezochte resultaat op. Na flink wat stoeien en een dubbelcheck op de inputdata bleven de verwachte piekspanningen uit en dat resultaat was hardnekkig. De Fem-specialist liet de simulatie een paar dagen liggen om er eens goed over na te denken, maar hij kwam tot de conclusie dat de simulatie goed was opgezet. Zou het niet kunnen zijn dat het resultaat toch juist was?

Dit artikel is exclusief voor premium leden van High-Tech Systems Magazine. Al premium lid? Log dan in. Nog geen premium lid? Neem dan een premium lidmaatschap en geniet van alle voordelen.

Inloggen

Problemen met inloggen? Bel dan (tijdens kantooruren) naar 024 350 3532 of stuur een e-mail naar info@techwatch.nl.

Gerelateerde artikelen