Skip to main content
Seda lehte kuvatakse automaatse tõlke abil. Vaata hoopis inglise keeles?

Lõplike elementide analüüs

Lõplike elementide analüüs (FEA) on toodete ja sõlmede virtuaalne modelleerimine ja simuleerimine struktuurse, akustilise, elektromagnetilise või termilise jõudluse saavutamiseks. FEA on lõplike elementide meetodi (FEM) praktiline rakendus.

Mis on lõplike elementide analüüs?

Lõplike elementide analüüs on toodete ja süsteemide modelleerimine virtuaalses keskkonnas potentsiaalsete (või olemasolevate) toote jõudluse probleemide leidmiseks ja lahendamiseks. FEA on FEM-i praktiline rakendus, mida insenerid ja teadlased kasutavad keerukate struktuuriliste, akustiliste, elektromagnetiliste, termiliste, vedelike ja multifüüsikaliste probleemide matemaatiliseks modelleerimiseks ja numbriliseks lahendamiseks. FEA tarkvara saab kasutada paljudes tööstusharudes, kuid seda kasutatakse kõige sagedamini lennundus-, autotööstus-, elektroonika-, tööstusmasinate, mere- ja tarbekaupade tööstuses.

Lõplike elementide (FE) mudel koosneb punktide süsteemist, mida nimetatakse „sõlmedeks”, mis moodustavad konstruktsiooni kuju. Nende sõlmedega on ühendatud piiratud elemendid, mis moodustavad piiratud elementide võrgu ja sisaldavad mudeli materjali- ja struktuuriomadusi, määratledes, kuidas see teatud tingimustele reageerib. Lõplike elementide võrgu tihedus võib kogu materjali ulatuses varieeruda, sõltuvalt konkreetse piirkonna pingetaseme eeldatavast muutusest. Piirkonnad, kus kogevad suuri stressimuutusi, vajavad tavaliselt suuremat võrgusilma tihedust kui need, kus stressi erinevusi on vähe või üldse mitte. Huvipunktid võivad hõlmata eelnevalt testitud materjali murdumiskohti, fileed, nurgad, keerulised detailid ja kõrge pingega alad.

Seotud tooted: Simcenter 3D | Simcenter Nastran | Simcenter Femap | Simcenter Magnet gt; | Simcenter E-masina disain | Simcenter FLOEFD NX-le

Person wearing VR headset with holographic interface projection
Visuaalne Simcenter Nastran software, peamine piiratud elementide meetodi (FEM) lahendaja.

Kasutage oma toote jõudluse parandamiseks FEA-d

Vaadake, kuidas teised kasutavad FEA-d Simcenteri abil innovatsiooni kujundamiseks.

Avastage eelised

FEA on väljakujunenud metoodika, mida sageli kasutatakse eksperimentaalsete ja analüütiliste meetodite asendamiseks või täiendamiseks, et aidata kaasa igapäevaste toodete tehnilisele projekteerimisele ja analüüsile. Võrreldes prototüüpide ja katsetega pakuvad FEA-põhised simulatsioonid järgmisi eeliseid.

Suurendage jõudlust

Lõplike elementide analüüs võimaldab teil kiiresti analüüsida ja uurida insenerivõimalusi toote jõudluse suurendamiseks.

Aja vähendamine

Lõplike elementide analüüs aitab teil optimeeritud tootekujundusi turule tuua kiiremini kui ehitamise ja testimise meetod.

Kulude vähendamine

Kasutades piiratud elementide analüüsi, saate oluliselt vähendada oma tootearenduskulusid võrreldes traditsiooniliste füüsiliste prototüüpipõhiste testimisprotsessidega.

FEA simulatsiooniprotsessi sammud

Olenemata kasutatavast tarkvarast järgib enamik FEA simulatsioone neid üldistatud samme.

Autoraami 3D-mudel, millel on visuaalne soojuskaardistamine Simcenter 3D software.

Eeltöötlus

Eeltöötluse etapp hõlmab geomeetria redigeerimist ja selle ettevalmistamist simulatsiooniks. Protsessis, mida nimetatakse võrgustamiseks, teisendab eeltöötlusvahend disaini geomeetria väikesteks piiratud elementideks enne materjali omaduste, koormuste, piirangute ja simulatsiooniparameetrite rakendamist.

CFD simulatsioonitarkvara alustab diskretiseeritud võrrandeid iteratiivselt lahendama CFD lahendaja abil.

Lahendamine

FEA simulatsioonitarkvara alustab diskreteeritud võrrandite iteratiivset lahendamist lahendaja abil. See samm võib nõuda märkimisväärset aega või arvutusressursse. Keeruliste simulatsioonide jaoks pöördub rohkem ettevõtteid pilvandmetöötluse poole kui selle probleemi kulutõhusa lahenduse poole.

Mehaanilise struktuuri lineaarne analüüs visuaalselt Simcenter 3D software.

Järeltöötlus

Kui lahendamine on lõpule jõudnud, on järgmine samm simulatsiooni tulemuste analüüsimine ja visualiseerimine kvalitatiivselt ja kvantitatiivselt, kasutades aruandeid, monitore, graafikuid, 2D/3D pilte ja animatsioone. Sellesse etappi kuulub ka tulemuste kontrollimine ja valideerimine.

FEA analüüsi tüübid

1D-analüüs (kiire mudeli d) 1D-analüüs viitab mudelite rakendamisele, mis on loodud ainult ühemõõtmeliste elementide abil, mis koosnevad ainult kahest sõlmest, näiteks talaelementidest. 1D-analüüs võib olla hea vaadata varajases staadiumis nende struktuuride analüüsi, mida on tavaliselt keeruline modelleerida, näiteks auto kere või lennukiraam. 1D tala mudel aitab inseneridel kiiresti keha dünaamikat hinnata, enne kui täielik geomeetria on sügavama taseme analüüsiks valmis.

2D analüüs (kestamudelid) Insenerid ühendavad geomeetria kahemõõtmeliste elementidega, näiteks nelja- või kolmnurkne elemendiga õhukese seinaga kehade jaoks, nagu lehtmetallist valmistatud osad. Seejärel määratlevad elemendi omadused kestaelemendi paksuse, mida lahendaja kasutab pinge, tüvede ja muude tulemuste arvutamiseks. FEA eelprotsessoritel on kiire võrgusilma algoritmid, mis aitavad inseneridel geomeetrias kestavõrku luua.

3D-analüüs (tahked mudelid) Tahke, paksa geomeetria jaoks, nagu mootoriplokk, kasutavad insenerid geomeetria esitamiseks tahkeid kolmemõõtmelisi elemente. Tetra-, püramiid- ja kuuskantelemendid luuakse kogu tahke keha ulatuses. FEA eelprotsessoritel on tööriistad, mida insenerid vajavad tahke võrgusilma mudelite loomiseks.

Multifüüsika FEA Kaas aegne FEA on midagi enamat kui lihtsalt ühe füüsikadomeeni individuaalne simuleerimine. Tänapäeval on FEA muutunud palju multidistsiplinaarsemaks, võimaldades inseneridel ühendada erinevad füüsikad, näiteks vedelikustruktuuri interaktsioon (FSI), termilis-mehaaniline simulatsioon, mitme keha dünaamika struktuuriliste Fe-põhiste painduvate kehadega, elektromehaanilis-termiline ja palju muud. Multifüüsikaline simulatsioon on ülioluline üha keerukamates toodetes, mis nõuavad maksimaalse jõudluse saavutamiseks terviklikku valdkondadevahelist tehnoloogiat.

Tutvuge FEA-ga seotud toodetega

Proovige FEA tarkvara tasuta

Simcenter 3D software visuaalid, mis kujutavad traktori konstruktsiooni simulatsioonimudelit.

Simcenter 3D prooviversioon

Muut@@
  • ke CAD-geomeetria kiiresti kasutatavaks geomeetriaks simulatsiooni jaoks
  • Efektiivselt
  • võrgustage ja lahendage oma mudelid struktuurianalüüsiks, et saada ülevaade disaini jõud
  • lusest Uuend
  • age simulatsioonimudelit kiiresti Simcenter 3D software kujundada muudatusi, et saaksite sekunditega uuesti simule
erida

Korduma kippuvad küsimused

Lisateave

Vaata

Tellitav veebiseminar | Pärandi piiratud elementide andmete taaskasutamine süsteemitasandi mudelite loomiseks Tellitav veebiseminar | Laevade disaini sujuvam

aks muutmine simulatsiooni ja andmehal dusega

Kuula

Podcast | Elektrimootorite disaini ja simulatsiooni edendamine Adrian Perreg

aux Podcastiga | Executable Digital Twins: nutikell masinatele

Loe

Blogid | Avastage kõik Simcenter FEA ajaveebid Me haaniline simul atsioon

Ennustage mehaanilist jõudlust mitmel erialal, kasutades CA

E