При проектировании изделий необходимая информация может быть получена с помощью прототипирования. Такой подход называется экспериментальным и представляет собой наиболее консервативный способ конструирования изделий.
1) качество прототипа характеризует качество изделия;
2) ожидаемые условия эксплуатации могут быть смоделированы и оценены.
Но этот подход достаточно дорог и может занять много времени, особенно при оценке таких долгосрочных эффектов, как ползучесть или устойчивость к воздействию окружающей среды. Проверка изделий на основе прототипов с точки зрения структуры, размеров и условий окружающей среды может быть осуществлена, если прототип изготовлен из того же материала (с содержанием всех примесей) и по той же технологии производства . Технология прототипирования, необходимая для получения изделий, близких к реальным, требует относительно высоких затрат и занимает недели или даже месяцы. И стоимость, и время изготовления прототипов, связанные с необходимостью выполнения нескольких вариантов (включая модификацию формующего инструмента), могут оказаться слишком большими, при этом эксплуатационные характеристики прототипов не будут полностью отражатьаналогичные характеристики готового изделия. Разработка изделия только на основе экспериментальных данных (прототипов) не всегда обоснована с практической точки зрения и может рассматриваться как примитивная инженерная практика, поскольку многие из базовых конструкций можно предсказать заранее с помощью соответствующего анализа.Следует заметить, что стадию прототипирования нельзя исключить совсем, поскольку экспериментальную проверку инженерного проекта рекомендуется проводить всегда (или его могут потребовать некоторые сертификационные органы). Стоимость и временные затраты, связанные с прототипированием или разработкой оснастки, могут быть существенно снижены за счет включения структурного инженерного анализа в ранние стадии процесса разработки изделия из пластика.
Проектирование с использованием аналитического подхода
Методы аналитического расчета конструкций дают возможность конструктору рассчитать напряжения или деформации, которые наблюдаются при механических воздействиях на изделие. В результате такого анализа могут быть приняты решения, многие из которых не кажутся очевидными. Инженерный анализ может предоставить только оценку того, каким образом будет вести себя изделие под нагрузкой. Но большое количество допущений относительно свойств материала, симметричности его формы и предельных состояний приводит к упрощению конечной модели. Кроме того, теоретические соотношения получают с помощью математических процедур, которые часто также требуют упрощений .Одним из самых простых способов анализа конструкции является использование уравнений, которые были получены на основе предположения об изотропности и однородности материала. Расчет конструкций при одноосных и многоосных напряжениях возможен для полимерных материалов, не обладающих линейной упругостью и изотропностью, при условии использования временных зависимостей напряжений и деформаций. Крейт справедливо утверждает, что традиционными «инженерными формулами для проектирования изделий из промышленных пластмасс следует пользоваться осторожно». Полученные таким образом результаты расчетов могут быть получены относительно быстро и при минимальных затратах. Полученные расчетные значения напряжения и деформации сравниваются с допустимыми для полимерных материалов, используемых для изготовлении конкретного изделия из пластика.
12-09-2022
03-03-2021
02-03-2021
17-02-2021
06-04-2020