Pallomaisen 3D-rungon parametrimallin suunnittelu
Sarvi, Illya (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022121127857
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022121127857
Tiivistelmä
Tuotekehityksessä on tärkeää pystyä nopeasti testaamaan konsepteja. Parametrisen mallin avulla pystytään tehokkaasti skaalata ja analysoida rakenteen lujuutta. ProSolve Oy:n toimeksi antamassa tutkimuksessa pyrittiin etsimään toimiva muoto pallomaiselle rakenteelle, luomaan skaalaava parametrinen 3D-malli ja testaamaan sen lujuus. Lisäksi rakenteelle pyrittiin etsimään toimivat profiilit, joista rakenteen voisi valmistaa, materiaalit, sekä profiilien kiinnitystavat.
Kehittämistutkimuksena toteutettu tutkimus aloitettiin ideoimalla mahdollisia materiaali, profiili ja muotovaihtoehtoja. Tämän jälkeen suoritettiin materiaalivalinta pistematriisin avulla, josta siirryttiin vertailemaan erilaisia profiilien poikkileikkauksia. Ideointi- ja arviointivaiheen jälkeen rakenteelle määriteltiin SFS-standardien mukaiset todennäköiset kuormat, sekä niiden suuruudet. Kun kuormat olivat tiedossa, siirryttiin 3D-mallinnuksen. Mallilla suoritettiin lujuusanalyysi, jonka jälkeen malli parametrisointiin.
Tutkimuksen tuloksena on parametrinen 3D-malli, mallin lujuusanalyysien tulokset, vaihtoehdot rakenteen materiaaleille ja muodolle, sekä lumi- ja tuulikuormien laskennan tulokset. Lisäksi tutkimus kuvaa rakenteelle sopivia pintakäsittelyn ja valmistuksen tapoja. Tutkimuksen tuloksien avulla rakenteen jatkokehitys on kustannustehokkaampaa ja nopeampaa.
Kehittämistutkimuksena toteutettu tutkimus aloitettiin ideoimalla mahdollisia materiaali, profiili ja muotovaihtoehtoja. Tämän jälkeen suoritettiin materiaalivalinta pistematriisin avulla, josta siirryttiin vertailemaan erilaisia profiilien poikkileikkauksia. Ideointi- ja arviointivaiheen jälkeen rakenteelle määriteltiin SFS-standardien mukaiset todennäköiset kuormat, sekä niiden suuruudet. Kun kuormat olivat tiedossa, siirryttiin 3D-mallinnuksen. Mallilla suoritettiin lujuusanalyysi, jonka jälkeen malli parametrisointiin.
Tutkimuksen tuloksena on parametrinen 3D-malli, mallin lujuusanalyysien tulokset, vaihtoehdot rakenteen materiaaleille ja muodolle, sekä lumi- ja tuulikuormien laskennan tulokset. Lisäksi tutkimus kuvaa rakenteelle sopivia pintakäsittelyn ja valmistuksen tapoja. Tutkimuksen tuloksien avulla rakenteen jatkokehitys on kustannustehokkaampaa ja nopeampaa.