Baigtinių elementų analizė

Baigtinių elementų analizė (FEA) jau dešimtmečius sėkmingai naudojama produktų inžinerijai. Be to, nuolat buvo kuriami aukštos kokybės modeliavimo metodai ir pragmatiškesni metodai, leidžiantys greičiau gauti pakankamai tikslius rezultatus.

Šiandien inžinieriai gali ir turi pasirinkti tikslumo lygį, kuris geriausiai atitiktų jų poreikius, kad atsakytų į inžinerinius klausimus su minimaliomis skaičiavimo pastangomis. Tikslumo lygis svyruoja nuo aukštos ištikimybės modeliavimo metodų, įgalinančių prognozuoti realų elgesį per kelis procentus ar net mažiau, iki greitų metodų, leidžiančių greitai prognozuoti tendencijas.

Šiandien FEA modeliavimo įrankių sertifikavimo ir tikrinimo procesai yra nusistovėję. Jie išliks svarbiu FEA pažangos, jos patikimumo ir pasitikėjimo skaitmeniniais dvyniais bei jos įsitvirtinimo naujose srityse sudedamąja dalimi. Nors nuspėjamasis modeliavimas nuolat sumažins brangių matavimų ir prototipų kūrimo poreikį, jam ir toliau reikės griežtų FE metodų ir geriausios praktikos patvirtinimo atliekant eksperimentus.

Mokymasis FEA reikalauja laiko, atsidavimo, nuodugnių studijų ir praktikos. Labai svarbu suprasti pagrindinę jūsų srities fiziką, suvokti skaitinius metodus ir jų apribojimus bei praktikuoti faktinio FEA programinės įrangos įrankio praktinį naudojimą. Dėl automatizavimo, didėjančios skaičiavimo galios ir nuolatinio vartotojo sąsajų tobulinimo šiuolaikinėje FEA programinėje įrangoje aukštos kokybės FEA kliūtys dar labiau sumažės visuose vartotojų lygmenyse - perkeliant taikymo sritį į rezultatų tyrinėjimą ir modeliavimu pagrįstų sprendimų priėmimą. Taip pat labai svarbu suprasti esminę fizinę dinamiką, kuri vyksta, kad būtų galima įvertinti rezultatus ir priimti prasmingus inžinerinius sprendimus, pagrįstus FEA rezultatais.

FEA programinė įranga naudojama įvairiausiose inžinerinėse programose, kai reikia suprasti ar numatyti mechaninę fiziką ir jos poveikį produkto ar sistemos projektavimui. Pramoninių produktų projektavimo srityje baigtinių elementų analizė pažengė į daugiafiziko elgesio modeliavimą sudėtingose geometrijose, leidžiant įmonėms visiškai suprasti ir optimizuoti savo produkto dizainą virtualiai prieš kuriant prototipą.

Pramonės šakos, kuriose plačiai naudojama baigtinių elementų analizė, apima:

• Aerospace
• ir variklių projektavimas)
• Elektronika

Baigtinių elementų metodas reiškia tą patį, ką ir baigtinių elementų analizė. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad FEM konkrečiau nurodo matematinį metodą. Tačiau daugelis žmonių vartoja terminus FEM ir FEA pakaitomis.

Kartais inžinieriai naudoja FEM taip pat naudojamas nurodant baigtinių elementų modelį, kuris pirmiausia reiškia tinklelio (1D, 2D arba 3D) modelį, kuris taip pat gali apimti apkrovas ir apribojimus.