The interest in using finite element analysis (FEA) as a product development tool is present within IKEAof Sweden (IoS). To gain additional support from within IoS a project was issued to identify the meritsand demerits of FEA. This was done by applying FEA to optimise an existing product, namely theEktorp sofa frame. Three important questions are addressed in this report: • How can the finite element method efficiently and reliably be applied to improve an existingproduct? • What types of improvements can be anticipated from using the finite element method andhow can these be achieved? • What products are suitable to be developed with the use of FEA? As the sofa frame mainly consists of wood a literature study is conducted to answer several questionsregarding the use of wood in conjunction with FEA. Real life tests are performed to verify acquiredmaterial data. The original design is analysed with FEA to act as reference for newer concepts and also to identifyareas of improvement. Additional design tools are also applied to complement the FEA. Concepts are generated to improve a number of factors such as weight, number of components andcost. These concepts are analysed with FEA to be compared to the original design and incrementallychanged until meeting set requirements. A final concept where the cost, weight and number of components are reduced is thoroughlydescribed and presented as a CAD model. The final result is the Ektorp sofa frame with its weightreduced by 10.9%, number of components reduced by 18.2% and material cost reduced by 13.4%. The conclusion from this process is that FEA can efficiently and reliably be applied to improve anexisting product. This, however, requires thorough knowledge in FEA. Strength, weight and cost arethe most obvious factors that can benefit from the use of FEA while almost all design changes canbenefit indirectly as well. Almost any product can benefit from the use of FEA; however, severalfactors decide the efficiency and reliability of these analyses, such as analysis experience and productcomplexity. / Det finns ett intresse för att använda finita element analyser (FEA) som ett produktutvecklingsverktygpå IKEA of Sweden (IoS). För att få ett ökat stöd inom IoS skapades ett projekt där för och nackdelarnamed FEA kan identifieras. Detta projekt baserades på att optimera en existerande produkt, nämligenEktorp soffans ram. Tre viktiga frågor behandlas i och med detta projekt: • Hur kan finita element metoden appliceras på ett effektivt och tillförlitligt sätt för att optimeraen existerande produkt? • Vilka typer av förbättringar kan man förvänta sig genom att använda finita element metodenoch hur uppnås dessa? • Vilka produkter lämpar sig att utvecklas med hjälp av FEA? Eftersom soffans ram till större delen består av trä inleds en litteraturstudie för att besvara frågor somberör användandet av trä i samband med FEA. Verkliga tester utförs för att verifiera insamladematerialdata. Originalkonstruktionen analyseras med FEA för att skapa en referens till kommande koncept och ävenför att identifiera möjliga förbättringsområden. Flera designverktyg används för att komplettera FEA. Koncept genereras för att förbättra en rad faktorer såsom vikten, antalet komponenter och kostnaden.Dessa koncept analyseras med FEA och jämförs mot originalkonstruktionen för att förbättrasinkrementellt tills det att fastställda krav uppfylls. Ett slutgiltigt koncept där kostnad, vikt och antalet komponenter är minskat beskrivs i detalj ochpresenteras som en CAD modell. Det slutgiltiga resultatet är Ektorp-soffans ram där vikten ärreducerad med 10,9%, antalet komponenter reducerade med 18,2% och materialkostnadernareducerade med 13,4%. Slutsatsen från projektet är att FEA kan appliceras på ett effektivt och tillförlitligt sätt för att förbättraen existerande produkt. Detta kräver dock omfattande kunskap inom FEA. Hållfasthet, vikt ochkostnad är de mest uppenbara parametrar som kan tjäna på användandet av FEA medan nästan allakonstruktionsändringar kan dra nytta av FEA indirekt. Nästan alla produkter kan dra nytta av FEA, detfinns dock en rad faktorer som avgör hur pass effektiva och tillförlitliga analyserna blir. Exempel pådessa är användarerfarenhet och produktkomplexitet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:mdh-12466 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Rundgren, Anders, Wörmke, Fredrik |
| Publisher | Mälardalens högskola, Akademin för innovation, design och teknik, Mälardalens högskola, Akademin för innovation, design och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.003 seconds