Skip to main content
Denne side vises ved hjælp af automatiseret oversættelse. Vil du have den vist på engelsk i stedet?

Finit elementanalyse

Finite element analysis (FEA) er den virtuelle modellering og simulering af produkter og samlinger til strukturel, akustisk, elektromagnetisk eller termisk ydeevne. FEA er den praktiske anvendelse af den endelige elementmetode (FEM).

Hvad er endelig elementanalyse?

Finite element analyse er modellering af produkter og systemer i et virtuelt miljø for at finde og løse potentielle (eller eksisterende) produktydelsesproblemer. FEA er den praktiske anvendelse af FEM, som bruges af ingeniører og forskere til matematisk at modellere og numerisk løse komplekse strukturelle, akustiske, elektromagnetiske, termiske, flydende og multifysiske problemer. FEA-software kan bruges i en bred vifte af industrier, men bruges mest i luftfarts-, bil-, elektronik-, industrielle maskiner-, marine- og forbrugerproduktindustrier.

En finit element (FE) model omfatter et system af punkter kaldet „noder“, som danner formen på designet. Forbundet til disse knudepunkter er de endelige elementer, der danner det endelige elementnet og indeholder modellens materiale og strukturelle egenskaber, der definerer, hvordan den vil reagere på visse forhold. Tætheden af det endelige elementnet kan variere i hele materialet afhængigt af den forventede ændring i spændingsniveauer i et bestemt område. Regioner, der oplever store ændringer i stress, kræver normalt en højere masketæthed end dem, der oplever ringe eller ingen stressvariation. Interessepunkter kan omfatte brudpunkter af tidligere testet materiale, fileter, hjørner, komplekse detaljer og områder med høj belastning.

Relaterede produkter: Simcenter 3D | Simcenter Nastran | Simcenter Femap | Simcenter Magnet gt; | Simcenter E-maskindesign | Simcenter

FLOEFD til NX
Person wearing VR headset with holographic interface projection
Et billede af Simcenter Nastran software, en førende Finite Element Method (FEM) løser.

Udnyt FEA til at forbedre dit produkts ydeevne

Se, hvordan andre bruger FEA til at udvikle innovation ved hjælp af Simcenter.

Afslør fordelene

FEA er en veletableret metode, der ofte bruges til at erstatte eller supplere eksperimentelle og analytiske metoder til at hjælpe teknisk design og analyse af hverdagsprodukter. Sammenlignet med prototyping og eksperimenter tilbyder FEA-baserede simuleringer følgende fordele.

Forøg ydeevnen

Finite elementanalyse giver dig mulighed for hurtigt at analysere og udforske tekniske muligheder for øget produktydelse.

Tidsreduktion

Finite elementanalyse hjælper dig med at bringe optimerede produktdesign på markedet hurtigere end en build-og-test-metode.

Omkostningsreduktion

Ved at udnytte finite element analyse kan du reducere dine produktudviklingsomkostninger betydeligt sammenlignet med traditionelle fysiske prototypebaserede testprocesser.

Trin i FEA-simuleringsprocessen

Uanset hvilken software der bruges, følger de fleste FEA-simuleringer disse generaliserede trin.

3D-model af en bilramme med varmekortlægning visuel fra Simcenter 3D software.

Forbehandling

Forbehandlingsfasen involverer redigering af geometrien og forberedelse til simulering. I en proces, der kaldes meshing, konverterer et forbehandlingsværktøj designgeometrien til små endelige elementer, inden der anvendes materialeegenskaber, belastninger, begrænsninger og simuleringsparametre.

CFD-simuleringssoftwaren begynder iterativt at løse de diskretiserede ligninger ved hjælp af CFD-løseren.

Løsning

FEA-simuleringssoftwaren begynder iterativt at løse de diskretiserede ligninger ved hjælp af opløseren. Dette trin kan kræve betydelig tid eller computerressourcer. For komplekse simuleringer henvender flere virksomheder sig til cloud computing som en omkostningseffektiv løsning på dette problem.

Lineær analyse af en mekanisk struktur visuel fra Simcenter 3D software.

Efterbehandling

Når løsningen er afsluttet, er det næste trin at analysere og visualisere resultaterne af simuleringen kvalitativt og kvantitativt ved hjælp af rapporter, skærme, plot, 2D/3D-billeder og animationer. Verifikation og validering af resultaterne er også inkluderet i denne fase.

Typer af FEA-analyse

1D-analyse (strålemodeller) 1D-analyse refererer til anvendelse af modeller skabt udelukkende af 1-dimensionelle elementer, der kun består af to noder, såsom bjælkeelementer. 1D-analyse kan være god til at se på tidlige stadieanalyser af strukturer, der typisk er komplicerede at modellere, såsom et karosseri eller flyramme. 1D-strålemodellen kan hjælpe ingeniører med hurtigt at vurdere kroppens dynamik, før den fulde geometri er klar til dybere analyse.

2D-analyse (skalmodeller) Ingeniører sammenkæder geometrien med 2-dimensionelle elementer såsom et firkantet eller trekantselement til tyndvæggede kroppe, som dele fremstillet af metalplader. Elementegenskaber definerer derefter tykkelsen af skalelementet, som opløseren vil bruge til at beregne spænding, belastninger og andre resultater. FEA-forprocessorer har hurtige maskingsalgoritmer, der hjælper ingeniører med at oprette et shell-net på geometri.

3D-analyse (massive modeller) For solid, tyk geometri, som en motorblok, bruger ingeniører solide 3-dimensionelle elementer til at repræsentere geometrien. Tetra-, pyramide- og hex-elementer skabes i hele det faste legeme. FEA-forprocessorer har de værktøjer, ingeniører har brug for til at oprette solide mesh-modeller.

Multifysik FEA Modern FEA er mere end bare at simulere et enkelt fysikdomæne individuelt. I dag er FEA blevet meget mere tværfaglig ved at gøre det muligt for ingeniører at koble forskellige fysikker sammen, såsom væskestrukturinteraktion (FSI), termisk mekanisk simulering, multikropsdynamik med strukturelle Fe-baserede fleksible legemer, elektromekanisk-termisk og mere. Multifysiksimulering er af grundlæggende betydning i stadig mere komplekse produkter, der kræver holistisk tværdomæneteknologi for at opnå maksimal ydeevne.

Udforsk FEA relaterede produkter

Prøv FEA-software gratis

Simcenter 3D software billeder, der repræsenterer en simuleringsmodel af et traktordesign.

Simcenter 3D-prøveversion

  • Transformer hurtigt CAD-geometri til brugbar geometri til simulering
  • Sammenkæd effektivt og løs dine modeller til strukturel analyse for at få indsigt i designydeevne
  • Opdater simuleringsmodellen hurtigt med Simcenter 3D software til at designe ændringer, så du kan simulere igen på få sekunder

Ofte stillede spørgsmål

Få mere at vide

Se

On@@

- demand-webinar | Genbrug af ældre endelige elementdata til oprettelse af modeller på systemniveau

We binar efter behov | Strømlinering af skibsdesign med simulering og datast

yring

Lyt

Podcast | Fremme af design og simulering af elmotorer med Adrian Perregaux

Podcast | Executable Digital Twins: Et smartwatch til maskiner

Læs

Blogs | Se alle Simcenter FEA-blogs Mekanisk simulering | For

udsig mekanisk ydeevne på tværs af flere discipliner

ved hjælp af CAE