உங்கள் தயாரிப்பை வாடிக்கையாளர்கள் வாங்கி அவர்களுடைய வேலைகளுக்குப் பயன்படுத்தும்போது சில சமயங்களில் சில பாகங்கள் வளைந்தோ (bending), முறுக்கியோ (twisting), நுண் வெடிப்பு விட்டோ (hairline cracks) அல்லது முற்றிலும் உடைந்தோ (broken) சேதமாகலாம். உத்தரவாதக் காலத்தில் உங்கள் வாடிக்கையாளர்கள் இவற்றை உங்கள் விற்பனையாளர்களுக்குத் திருப்பிக் கொடுத்து இலவச மாற்றீடு (free replacement) தயாரிப்பு கேட்பார்கள். வணிகத்தில் உங்களுக்கு இழப்பு நேரிடுவது மட்டுமல்லாமல் தரமற்ற பொருளை விற்றதால் உங்கள் தயாரிப்புக்கும், உங்கள் நிறுவனத்துக்கும் சந்தையில் பெயர் கெட்டு விடும்.
இம்மாதிரிப் பெரும் பிரச்சினைகளை தவிர்க்க ஒரு வழி நீங்களே உங்கள் தொழிற்சாலையில் தீவிரமான பளுச் சோதனைகள் (load tests) செய்யலாம். எந்த பாகங்கள் பளு ஏற்றினால் வளைந்தோ அல்லது உடைந்தோ சேதம் ஆகலாம் என்று சந்தையில் தயாரிப்பை வெளியிடும் முன்னரே கண்டுபிடிக்கலாம். ஆனால் இதற்கு மிகுந்த நேரம் எடுக்கும் மேலும் செலவும் அதிகம். ஆகவே அடிக்கடி செய்ய முடியாது.
ஆகவே வடிவமைப்புக் கணக்கீடுகள் (design calculations) மூலம் பெரும்பாலும் இம்மாதிரிப் பிரச்சினைகளுக்குத் தீர்வு காண நாம் முயற்சி செய்ய வேண்டும். கணினிகள் புழக்கத்திற்கு வரும் முன்னர் கையாலோ அல்லது கணிப்பி (calculator) வைத்தோ நாம் இவ்வாறு வடிவமைப்புக் கணக்கீடுகள் செய்து கொண்டுதானிருந்தோம். ஆனால் அவை உத்தேசமான கணக்கீடுகள்தான். கணினியின் திறன்களைப் பயன்படுத்தி நம்மால் விரிவான மற்றும் துல்லியமான பொறியியல் பகுப்பாய்வுகள் (Computer Aided Engineering – CAE) செய்யமுடிகிறது.
பொறியியல் பகுப்பாய்வின் குறிக்கோள்கள்
- நம் தயாரிப்பின் தரத்தையும் பாதுகாப்பையும் மேம்படுத்துவது.
- மறுசெய்கைகளைக் (iterations) குறைப்பதன் மூலம் நாம் தயாரிப்பை வடிவமைக்கும் காலத்தைக் குறைப்பது.
- ஒவ்வொரு முறையும் நாம் முன்மாதிரி (prototype) தயாரித்து சோதனை செய்யும்போது காலமும் செலவும் வீணாகின்றன. பொறியியல் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் நாம் முன்மாதிரி தயாரிக்கும் தேவைகளைக் குறைக்கமுடியும்.
- மேற்கண்ட வழிகளில் நாம் தயாரிப்பை சந்தையில் வெளியிடத் தேவைப்படும் முதலீட்டைக் குறைக்க முடியும்.
எந்திரவியல் பொறியியல் பகுப்பாய்வு
எஃகுப் பாலம் – பொறியியல் பகுப்பாய்வு
எந்திரவியல் பொறியியலில் கீழ்க்கண்ட வகைகளில் பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும்:
- கட்டமைப்புப் பகுப்பாய்வு (Structural analysis): உத்திரம் (beam), கட்டம் (grid) போன்ற கட்டமைப்புகளில் பல்வேறு வகையான தாங்கிகள் (supports) இருக்கலாம் மற்றும் பளுக்கள் (loads) வரலாம்.
- வெப்பப் பகுப்பாய்வு (Thermal analysis): வெப்பப்படுத்தல் மற்றும் குளிரூட்டலுக்கு உட்படுத்தப்படும்போது ஒரு கட்டமைப்பின் தன்மை.
- கட்டமைப்பு மற்றும் வெப்பம் சேர்ந்த பகுப்பாய்வு (Combined structural and thermal analysis): எடுத்துக்காட்டாக உட்கனற்சி எந்திரத்தில் (internal combustion engine) இணைக்குங் கோல் (connecting rod) பளு மற்றும் வெப்பம் இரண்டையுமே தாங்க வேண்டும்.
- கணிப்புப் பாய்ம இயக்கவியல் (Computational Fluid Dynamics – CFD): ஏற்றி (pump) பாகங்களை வடிவமைக்கும்போது அவற்றின் மேற்பரப்புகளைச் சுற்றி ஓடும் காற்று, நீர் போன்ற பாய்மங்களின் இயக்கவியல் பகுப்பாய்வு செய்ய வேண்டும். பாய்ம வேகம், அழுத்தம் மற்றும் பிற காரணிகளைத் தீர்மானிக்க முடியும்.
- பல்பொருள் இயக்கவிசையியல் (Multibody Dynamics – MBD) அல்லது பல்பொருள் பாவனையாக்கல் (Multibody simulation – MBS): இணைப்புகள் (linkages), எந்திரன் கை (Robotic arm or manipulator) ஆகியவற்றை வடிவமைக்கும்போது, பல பாகங்கள் இணைந்து செயல்படுவதால் அவற்றை பல்பொருள்களாகப் பகுப்பாய்வு செய்ய வேண்டும்.
பொறியியல் பகுப்பாய்வு செய்யத் திறந்தமூல மென்பொருட்கள்
ஃப்ரீகேட் சிறுகூறு பகுப்பாய்வு பணிமேடை (FreeCAD FEM Workbench) பலவிதமான பொறியியல் பகுப்பாய்வு வேலைகள் செய்யக்கூடியது.
எண்சார்ந்த பகுப்பாய்வு (Numerical Analysis) செய்ய வணிக மென்பொருட்களான மேட்லாப் (Matlab) மற்றும் சிமுலிங்க் (Simulink) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவற்றுக்குப் பதிலாக கட்டற்ற திறந்த மூல மென்பொருட்களான குனு ஆக்டேவ் (GNU Octave) மற்றும் ஓபன்மோடலிகா (OpenModelica) பயன்படுத்தலாம். இன்னொரு மாற்று கட்டற்ற திறந்த மூல சைலேப் (Scilab). இதனுடன் வரும் எக்ஸ்காஸ் (Xcos) சிமுலிங்க் வேலையை செய்யக் கூடியது.
நன்றி தெரிவிப்புகள்
இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: சிறுகூறு பகுப்பாய்வு Finite Element Analysis (FEA)
கண்ணி உருவாக்கம் (Mesh generation). ஃப்ரீகேட் சிறுகூறு பகுப்பாய்வு பணிமேடை (FEM Workbench). முன்செயலாக்கம். ஒரு பகுப்பாய்வை உருவாக்குதல். தீர்வு காணுதல். பின்செயலாக்கம்.