Een FEM-rapport bevat de volledige onderbouwing van een Finite Element Method-analyse: van de beschrijving van het rekenmodel en de toegepaste belastingen tot de spannings- en vervormingsresultaten en de validatie van de berekening. Het rapport maakt inzichtelijk of een constructie of component voldoet aan de gestelde eisen, en vormt daarmee de technische basis voor ontwerpbeslissingen.
De exacte inhoud varieert per project en sector, maar de basisstructuur is breed gestandaardiseerd. Hieronder vind je een overzicht van de onderdelen die in een professioneel FEM-rapport standaard aan bod komen.
Een FEM-rapport bestaat doorgaans uit een samenvatting, een beschrijving van het rekenmodel, de belastingcondities, de resultaten van de analyse, een validatieparagraaf en een conclusie. Elk onderdeel heeft een specifieke functie: samen vormen ze een volledig en herleidbaar technisch document dat door derden gecontroleerd kan worden.
De meeste rapporten volgen deze structuur:
Bij complexe projecten, zoals analyses in de farmaceutische industrie of de machinebouw, kunnen aanvullende secties worden opgenomen, zoals een gevoeligheidsanalyse of een vergelijking met meetdata.
De modelomschrijving in een FEM-rapport legt uit hoe de fysieke constructie is vertaald naar een rekenmodel. Dit omvat de gebruikte geometrie, het type elementen, de meshverdeling, de materiaaleigenschappen en de toegepaste randvoorwaarden. Deze informatie maakt het mogelijk om de analyse te reproduceren en te beoordelen.
Een goede modelomschrijving beantwoordt de volgende vragen:
De kwaliteit van de modelomschrijving bepaalt in grote mate of het rapport als technisch bewijs kan dienen, bijvoorbeeld bij een certificeringstraject of een beoordeling door een keuringsinstantie.
De spannings- en vervormingsresultaten laten zien hoe een constructie reageert op de toegepaste belastingen. Spanningsresultaten, meestal uitgedrukt in Von Mises-spanning, geven aan waar de hoogste belasting optreedt. Vervormingsresultaten tonen hoeveel een onderdeel doorbuigt of verschuift onder belasting.
Bij het interpreteren van deze resultaten let je op:
De resultaten worden doorgaans weergegeven als kleurenkaarten, aangevuld met tabellen met de kritische waarden. Een goede FEM-analyse beperkt zich niet tot het presenteren van de kaarten, maar voorziet elk resultaat van een duidelijke technische interpretatie.
De betrouwbaarheid van een FEM-analyse wordt aangetoond door verificatie en validatie. Verificatie controleert of het rekenmodel correct is opgebouwd, validatie toetst of de uitkomsten overeenkomen met de werkelijkheid. Beide stappen zijn nodig om de resultaten als technisch verantwoord te kunnen beschouwen.
Gebruikelijke methoden voor verificatie zijn een meshconvergentiestudie, waarbij je controleert of de resultaten stabiel blijven bij een fijnere mesh, en een vergelijking met een analytische handberekening voor eenvoudige belastingsgevallen. Voor validatie kan worden vergeleken met meetdata uit een prototype of een eerder uitgevoerd experiment.
Sommige rapporten bevatten ook een gevoeligheidsanalyse, waarbij wordt nagegaan hoe gevoelig de resultaten zijn voor variaties in materiaaleigenschappen of belastingaannamen. Dit geeft inzicht in de marges en de robuustheid van het ontwerp.
Een FEM-rapport vermeldt de normen en richtlijnen die zijn gebruikt voor de beoordeling van de resultaten. Welke normen van toepassing zijn, hangt af van de sector, het type constructie en de geografische markt. De norm bepaalt onder andere de toelaatbare spanningen, de veiligheidsfactoren en de belastingcombinaties.
Veelgebruikte normen in de Nederlandse maakindustrie zijn:
Het vermelden van de gehanteerde norm is niet alleen een formele vereiste, maar geeft ook aan hoe de veiligheidsfactoren zijn bepaald en welke criteria zijn gehanteerd voor het beoordelen van acceptabele spanningen.
Een FEM-rapport is vereist wanneer wet- of regelgeving, een keuringsinstantie of een opdrachtgever schriftelijk bewijs vraagt van de sterkte of stijfheid van een constructie. Daarnaast is een rapport sterk aan te raden bij complexe geometrieën, hoge belastingen of veiligheidskritische toepassingen waarbij een handberekening onvoldoende nauwkeurig is.
Typische situaties waarin een FEM-rapport wordt opgesteld:
Ook bij projecten waarbij een FEM-analyse wordt gecombineerd met andere berekeningsmethoden, zoals een stromingsanalyse met Computational Fluid Dynamics (CFD), is een apart FEM-rapport nuttig om de structurele beoordeling helder te documenteren en gescheiden te houden van de vloeistofanalyse.
Onze engineers voeren FEM-analyses uit voor uiteenlopende toepassingen in de werktuigbouwkundige engineering, van individuele componenten tot complete machineframes en procesinstallaties. We werken voor sectoren zoals de machinebouw, de farmaceutische industrie, de food-industrie en de high-tech sector, en kennen de specifieke normen en eisen die in elk van die omgevingen gelden.
Wat je van ons kunt verwachten:
Wil je weten wat wij voor jullie project kunnen betekenen? Neem contact op voor een vrijblijvend gesprek over de mogelijkheden.
Over AKOS
AKOS is een advies- en ingenieursbureau gericht op het ontwikkelen van de industrie door het leveren van expertise en oplossingen op het gebied van mens, productie en technologie.
Menu
Terugbelverzoek
