Ideat 3_2022 Data ja Ville Laine_kuva Sami Piskonen_1920x1080-min
Asiantuntija-artikkelit

Digitaalisessa laboratoriossa testataan arkkitehtien, keksijöiden ja taiteilijoiden villeimmät ideat

Tosielämän fysiikan lakien, kuten kuormien tai törmäysvoimien vaikutuksia voidaan testata digitaalisessa laboratoriossa. Aikaa, rahaa ja materiaalia säästyy, mutta turvallisuudesta ei tingitä.

Laitteiden ja rakenteiden kestävyys ja turvallisuus voidaan varmistaa ennen käyttöönottoa paitsi fyysisellä testauksella myös digitaalisessa laboratoriossa datan ja edistyneiden insinöörilaskelmien avulla.

A-Insinöörien teknologiajohtaja Ville Laine sanoo, että perinteisiin testausmenetelmiin verrattuna simulointi ja modernit digitaaliset työkalut tarjoavat lyömättömiä etuja.

Simuloinnilla päästään kustannustehokkaisiin ja toimiviin ratkaisuihin ilman kalliiden prototyyppien valmistusta ja aikaa vievää testaamista. Se nopeuttaa huomattavasti teollisuuden tuotekehitystä ja vähentää merkittävästi rakentamisen kustannuksia.

Simuloinnin arvo suurin uudenlaisissa rakenneratkaisuissa

Ville Laineen mukaan simuloinnin arvo on suurin, kun suunnitteilla on rakenneratkaisu, esimerkiksi tuotantolaitoksen keskeinen komponentti tai kiinteistön rakenne, josta ei ole aiempaa kokemusta.

A-Insinöörien osaamista digitaalisesta laboratoriosta hyödyntää muun muassa rakennus- ja laiteteollisuus. Simuloinnilla voidaan selvittää, miten kehitettävä rakenne käyttäytyy kuormittuessaan tai mikä on sen suorituskyky. Esimerkiksi Helsingin Meilahteen nousseen HUSin Siltasairaalan siltamaisen osan rakennevaihtoehtoja tutkittiin digitaalisessa laboratoriossa.

Myös korkeiden lämpötilojen ja suurten paineiden vaikutukset voidaan jäljitellä tarkasti.

Olemme edistäneet esimerkiksi uudentyyppisten uusiutuvia polttoaineita käyttävien energialaitosten kehitystyötä ja osoittaneet laskennallisesti, miten laitteet voidaan toteuttaa ja ovat turvallisia. Tässä olemme kansainvälisestikin edelläkävijöitä, Laine toteaa.

Useimmiten keinot löytyvät villinkin idean toteuttamiseen

Rakennusten suunnittelussa simulointia hyödynnetään etenkin arkkitehtonisesti haasteellisissa kohteissa. Tietokoneen avulla voidaan testata esimerkiksi geometristen muotojen toimivuutta tai rakennusmateriaalien soveltuvuutta tiettyyn rakenteeseen.

Arkkitehdilla tai uutta teknologiaa innovoivalla propellipäällä voi olla kuinka villejä visioita tahansa. Pystymme osoittamaan luotettavasti, ovatko ideat realistisia toteuttaa. Useimmiten keinot löytyvät, Laine kertoo.

Digitaalisessa laboratoriossa selviää sekin, miten materiaaleja voidaan käyttää mahdollisimman tehokkaasti. Teräksen ja monien muiden rakennusmateriaalien hinnat ovat nousseet rajusti, joten materiaalien käytön optimoinnin merkitys korostuu. Samalla säästetään tehokkaasti luonnonvaroja ja pienennetään hiilijalanjälkiä.

Lähtökohtana ovat kuitenkin aina rakenteiden turvallisuus ja kestävyys. Niistä ei voi tinkiä, Laine korostaa.

Digitaalinen törmäyskoe säästää peltiä

Teiden varsille pystytettävien liikennemerkkien ja opastetaulujen täytyy kestää tuulet ja tuiverrukset, mutta niiden suunnittelussa on otettava huomioon myös tielläliikkujien turvallisuus.

Ideat 3_digitaalinen laboratorio_1920x1003_2
Törmäyskoe voidaan suorittaa luotettavasti ja tehokkaasti digitaalisessa laboratoriossa. Mallinnuskuva: A-Insinöörit. Jutun pääkuva: Sami Piskonen

Auton mahdollisessa törmäyksessä opastetaulun on annettava periksi niin, että siitä aiheutuu mahdollisimman vähän henkilövahinkoja. 

Liikennetuotteita valmistava Normiopaste on hyödyntänyt tuotekehityksessään A-Insinöörien digitaalisia törmäyssimulaatioita. 

Vain viimeinen varmistus tehdään fyysisessä törmäyskokeessa, jotta tuotteen ominaisuudet täyttävät varmasti liikennemerkeille ja -opasteille määritellyt tiukat standardit, A-Insinöörien lujuuslaskija Joonas Ahopelto kertoo.

Digitaalisessa laboratoriossa kohtaavat paitsi talous ja teknologia, myös taide. A-Insinöörit on selvittänyt sekin, että Helsingin Pikkuparlamentin puistoon tuleva presidentti Mauno Koiviston muistomerkki on rakenteellisesti toteutettavissa. 

Olemme analysoineet ja osoittaneet, että taideteos tulee kestämään sääolot ja jopa satunnaisten kiipeilyjen aiheuttamat rasitukset turvallisesti, Ahopelto sanoo. Lue lisää: Näin veistotaide tukeutuu insinööritieteeseen

Ideat testiin simuloinnilla? Ota yhteyttä!

DIGITAALINEN LABORATORIO

 

"Simulointi nopeuttaa teollisuuden tuotekehitystä ja vähentää merkittävästi rakentamisen kustannuksia."

Ville Laine
teknologiajohtaja, rakennesuunnittelu
A-Insinöörit

 

DIGITAALINEN LABORATORIO TUO LISÄARVOA ASIAKKAALLE

  • Kustannustehokas suunnittelu- ja R&D-prosessi
  • Vähemmän tarvetta rasituskokeille ja mittauksille
  • Uusien rakenneratkaisujen (first of a kind) luotettava mitoitus
  • Olemassa olevien rakenteiden optimaalinen vahvistaminen
  • Parempi ymmärrys tuotteen käyttäytymisestä ja suorituskyvystä
  • Varmempi päätöksenteko haettaessa parasta mahdollista ratkaisua
  • Suorituskyky standardin mukaisiksi mitoitusarvoiksi tai suunnittelijan työkaluiksi

     

TILAA UUTISKIRJE

Kysy lisätietoja

Ville Laine
Ville Laine

teknologiajohtaja
+358 50 322 2281
ville.laine@ains.fi
koko Suomi
rakennesuunnittelu