一提到蹦蹦床,肯定馬上吸引孩子們的目光,但家長可不這麼想,每年全美有高達9萬名孩童在蹦蹦床上受傷。紐西蘭坎特伯里大學工程科系的Keith Alexandaer助理教授經過多年的研究,發表創新的設計:將框架移至彈跳面之下,改用軟邊彈墊以及預拉、抗紫外線的防護網包覆整體。並於2003年量產,目前全球年銷4萬組。 名為Springfree的新蹦蹦床,其獨特技術係以斜桿連接外框與彈墊。上部連接處,一共有超過60個玻璃纖維加勁的寬T形夾板,在上下彈跳過程中,承受傳遞下來的力量,並讓斜桿一端之圓頭穩固地在夾板凹槽內活動。 年銷250萬個夾板的紐西蘭製造商Action Pastics,在2013年面臨模具壽命將至的情況,故藉此機會重新檢視並最佳化夾板。他們找上Matrix Applied Computing顧問公司,該公司的工程師,下鄉觀察鄰居使用Springfree,跳躍過過程中夾板的受力行為。先以SolidWork繪製斜桿與夾板的幾何圖檔,以實驗得到材料的力學參數,一併輸入SIMULIA Abaqus進行有限元素分析。並與Moldflow搭配,評估在夾板內玻璃纖維方向以及製程中殘餘應力之影響。 前述過程的設計使用較少的材料,增加兩根肋,讓應力分布更平均。接著,使用SIMULIA Abaqus的拓樸最佳化模組(ATOM),自動找到最後的最佳化外型。令人訝異的是,ATOM協助他們設計出第三根肋,這是原先沒想過的。未來,下一代的產品將會考慮四根肋之設計。 關鍵字:SIMULIA Abaqus、ATOM、蹦蹦床 下載PDF