Étape 10 : Essais virtuels et Simulation
Analyse des contraintes du rotor
Pour un disque parfait, rotation génère un état de stress constant sur toute la surface. Donc, pour le rotor de la centrifugeuse, la distribution des contraintes est déterminée exclusivement par la géométrie de la pièce. Dans le stress diagrammes pour le rotor, le vert plus une région est colorée, plu la contrainte agissant sur cette région, et plus bleu de régions est, la partie inférieure du stress. Nous pouvons voir que la contrainte maximale dans la partie se produit dans les rayons près de l’arbre d’entraînement. Cela semble intuitivement correct puisque ces rayons ont la plus petite section transversale de toutes les régions. Cependant, même avec l’échelle de 1,75 déplacement commun à tous les schémas de cette étape, la partie subit peu de déformation. Cependant, les problèmes avec intégrité structurale devraient survenir, il est clair que ces problèmes se produiront tout d’abord aux rayons susmentionnés. Ainsi, si le rotor ne fonctionne pas dans les tests réels, ces zones sera le premier ciblé de renforcement.
Analyse du déplacement du rotor
Si on devait imaginer un disque d’argile molle autour de son centre géométrique de la filature, on s’attendrait à voir les documents d’argile forcé forme partie du centre de rotation, vers le périmètre du disque. Cela intuitivement prévu comportement est clairement illustré dans le schéma de déplacement du rotor. L’échelle de couleur utilisée dans les gammes de diagramme du bleu, au vert, au jaune, au rouge, par ordre croissant de déplacement. Nous pouvons voir clairement ce déplacement augmentent avec la distance de l’axe de rotation. Nous pouvons aussi voir que, même avec une échelle de déplacement de 1,75, la partie subit une déformation minimale. En théorie, le rotor subisse une déformation plastique en raison de la force appliquée (dont il ne devrait pas, étant donné qu’il sera fait d’ABS, PLA ou certains autres thermoplastiques qui a une haute limite d’élasticité) un groupe de metal pourrait être placé autour du rotor afin d’ajouter une résistance supplémentaire contre les déplacements.
Analyse de l’échantillon Tube support Stress
Notez sur le schéma du stress dans le porte-tube échantillon, que la partie est fixée au rotor par les chevilles en haut de la pièce. La force exercée sur les supports de tube échantillon est générée par la rotation du rotor. Comme pour l’analyse des contraintes rotor, régions qui sont plus vertes en couleur expériences plus grand stress que les régions plus bleues. Nous pouvons voir que la contrainte maximale se produit à la base de la charnière de chevilles. Cela semble cohérent avec les résultats attendus intuitivement. Heureusement, le test indique que l’amplitude de la contrainte agissant sur les chevilles de charnière n’est pas assez grande pour provoquer une défaillance mécanique.
La seconde zone le plus élevé de stress est, dans le centre de la pièce à côté de la fenêtre, taillé dans la pièce. Ce résultat est également s’attendre à ce que cette région est la région la plus mince de la partie.
Analyse de l’échantillon Tube support déplacement
Dans le stress et le déplacement des analyses sur le support de tube d’échantillon, la force centripète agit vers le bas (ou dans le sens des chevilles charnière à la pointe du titulaire). Alors, comme ce fut le cas avec le rotor, le plus grand déplacement est vécu par le point plus éloigné de l’axe de rotation de la centrifugeuse. Toutefois, la section qui connaît la plus grande déformation à la suite de la force appliquée est, encore une fois, la région la plus mince du tube porte-échantillon, la zone centrale. Cependant, il y a deux facteurs à considérer lorsqu’on analyse le schéma de déplacement de la porte-tube échantillon : tout d’abord, le schéma a été créé avec une échelle de déplacement de 1,75 pour faciliter la visualisation, et en second lieu, au cours de l’opération, les détenteurs de tube échantillon contiendra des tubes à centrifuger qui contribueront à une résistance supplémentaire à la partie médiane de la porte-tube échantillon.
Conclusion
Selon les études menées sur l’ordinateur, aussi bien le rotor et les détenteurs de tube échantillon ont la capacité de résistance mécanique pour supporter les forces placés sur eux pendant le fonctionnement de la centrifugeuse. Bien que, pour confirmer que les parties ont la force nécessaire pour survivre, les tests réels doivent être effectués. Néanmoins, les études analysées dans cette étape fournissent des informations précieuses sur les parties les plus faibles de chaque composant et donc, des informations utiles, si cela s’avère souhaitable pour renforcer les parties.
