Een sterkteberekening moet niet de sluitpost vormen. Helaas is dat vaak wel het geval en wordt de sterkteberekening pas aangevraagd wanneer een product volledig is ontworpen. Dat is begrijpelijk, maar niet altijd de meest efficiënte aanpak. Een FEM-analyse of constructieberekening kan juist veel waarde toevoegen tijdens de productontwikkeling. Daarmee worden risico’s vroegtijdig zichtbaar en kunnen kostbare aanpassingen later in het traject worden voorkomen.
Een sterkteberekening als laatste vinkje? Dat is zonde.
Het gebeurt regelmatig. Ik ontvang een prachtig uitgewerkt 3D CAD-model met daarbij de vraag: “Kun je er nog even een sterkteberekening bij maken? We hebben het nodig voor het technisch dossier en de CE-markering.” Op dat moment is het ontwerp meestal al helemaal klaar. Alle onderdelen zijn gemodelleerd, de productie staat soms zelfs al in de startblokken en de verwachting is dat de berekening nog even bevestigt dat alles in orde is. En dan… blijkt uit de sterkteberekening of FEM-analyse dat het ontwerp op één of meerdere punten (nog) niet voldoet aan de eisen voor sterkte, stabiliteit of veiligheid. Dat is voor niemand leuk. Niet voor de opdrachtgever en niet voor de constructeur die het slechte nieuws moet brengen.
De constructeur is niet de spelbreker
Een constructieberekening is geen examen dat je product moet halen. Het is een hulpmiddel om te ontdekken hoe een constructie zich werkelijk gedraagt. Soms laat een FEM-analyse zien dat een onderdeel ruimschoots sterk genoeg is. Mooi! Maar soms blijkt juist dat een plaat nét te dun is, een lasverbinding te zwaar wordt belast of een profiel onverwacht veel doorbuigt. Dat betekent niet dat het ontwerp slecht is. Het betekent alleen dat de werkelijkheid zich niet altijd laat voorspellen vanaf een beeldscherm. En gelukkig zijn dit soort problemen meestal prima op te lossen… mits je ze op tijd ontdekt.
Een kleine tussencheck voorkomt grote teleurstellingen
Mijn advies is daarom heel eenvoudig. Laat een eerste sterkteberekening uitvoeren zodra het ontwerp globaal vastligt. Dat hoeft helemaal geen volledig uitgewerkt model te zijn. Sterker nog: juist in die fase zijn wijzigingen vaak nog eenvoudig door te voeren.
⇒ Een iets ander profiel.
⇒ Een extra verstijvingsplaat.
⇒ Een andere materiaalkeuze.
⇒ Een aangepaste lasverbinding.
Kleine aanpassingen kosten in deze fase weinig tijd en geld. Worden dezelfde wijzigingen pas ontdekt nadat het complete ontwerp gereed is, dan heeft één aanpassing vaak een domino-effect op tientallen onderdelen, tekeningen en stuklijsten. Dat maakt een relatief klein probleem ineens verrassend groot.
Voorkomen is goedkoper dan herstellen
Een vroegtijdige sterkteberekening levert vaak veel meer op dan alleen een positief rapport.
Je krijgt inzicht in:
- de werkelijke spanningen in de constructie;
- doorbuigingen en vervormingen;
- stabiliteit en knikgedrag;
- veiligheidsmarges;
- mogelijke optimalisaties van materiaalgebruik;
- aandachtspunten voor de CE-markeringen het technisch dossier.
En minstens zo belangrijk . . . je voorkomt dat er aan het eind van het traject onaangename verrassingen ontstaan.
Dat bespaart vaak veel meer tijd en kosten dan de berekening zelf.
Beter ten halve gekeerd dan ten hele gedwaald!
Vroegtijdig doorrekenen heeft vele voordelen
Ik breek daarom graag een lans voor een andere manier van samenwerken. Niet wachten tot het product “af” is. Maar op een cruciaal moment in de ontwerpfase laten toetsen of de gekozen ontwerprichting constructief-technisch gezien de juiste is. Zie een constructeur niet als de keurmeester aan de finish, maar als een sparringpartner tijdens de wedstrijd. Dan wordt een sterkteberekening geen spannend eindstation, maar een waardevol hulpmiddel tijdens de productontwikkeling.
En eerlijk is eerlijk…Dat levert uiteindelijk veel vaker een positief rapport op. Daar wordt u als opdrachtgever en ik als constructeur toch veel veel blijer van? Want geloof me, ik schrijf veel liever een rapport waarin staat dat uw product veilig is dan een rapport waarin ik moet uitleggen waarom het niet voldoet. Daarom denk ik graag al in een vroeg stadium met u mee. Dat voorkomt teleurstellingen achteraf en leidt vrijwel altijd tot een beter eindproduct.
Freddy de Jong