Skip to main content
Šī lapa tiek parādīta, izmantojot automātisko tulkošanu. Tā vietā skatīt angļu valodā?

Ierobežoto elementu analīze

Galīgo elementu analīze (FEA) ir izstrādājumu un mezglu virtuāla modelēšana un simulācija konstrukcijas, akustiskās, elektromagnētiskās vai termiskās veiktspējas nodrošināšanai. FEA ir galīgo elementu metodes (FEM) praktiskais pielietojums.

Kas ir ierobežoto elementu analīze?

Galīgo elementu analīze ir produktu un sistēmu modelēšana virtuālajā vidē, lai atrastu un atrisinātu potenciālās (vai esošās) produkta veiktspējas problēmas. FEA ir FEM praktiskais pielietojums, ko inženieri un zinātnieki izmanto, lai matemātiski modelētu un skaitliski atrisinātu sarežģītas strukturālās, akustiskās, elektromagnētiskās, termiskās, šķidruma un multifizikas problēmas. FEA programmatūru var izmantot dažādās nozarēs, bet visbiežāk to izmanto aeronautikas, automobiļu, elektronikas, rūpniecisko mašīnu, jūras un patēriņa preču nozarēs.

Ierobežotu elementu (FE) modelis ietver punktu sistēmu, ko sauc par “mezgliem”, kas veido konstrukcijas formu. Ar šiem mezgliem ir savienoti ierobežotie elementi, kas veido galīgo elementu sietu un satur modeļa materiālu un strukturālās īpašības, nosakot, kā tas reaģēs uz noteiktiem apstākļiem. Ierobežoto elementu sieta blīvums var atšķirties visā materiālā atkarībā no paredzamajām sprieguma līmeņa izmaiņām konkrētā apgabalā. Reģioniem, kuros rodas lielas stresa izmaiņas, parasti ir nepieciešams lielāks linuma blīvums nekā tiem, kuros ir nelielas stresa atšķirības vai vispār nav. Interesējošie punkti var ietvert iepriekš pārbaudīta materiāla lūzuma vietas, filejas, stūri, sarežģītas detaļas un augsta sprieguma zonas.

S

aistītie produkti: Simcenter 3D | Simcenter Nastran | Simcenter Femap | Simcenter Magnet gt; | Simcenter E-mašīnas dizains | Simcenter

FLOEFD for NX
Person wearing VR headset with holographic interface projection
Vizuāls Simcenter Nastran software, galvenais ierobežoto elementu metodes (FEM) risinātājs.

Izmantojiet FEA, lai uzlabotu produkta veiktspēju

S@@

katiet, kā citi izmanto FEA, lai izstrādātu inovācijas, izmantojot Simcenter.

Atklājiet priekšrocības

FEA ir labi izveidota metodika, ko bieži izmanto, lai aizstātu vai papildinātu eksperimentālās un analītiskās metodes, lai palīdzētu ikdienas produktu inženiertehniskajā projektēšanā un analīzē. Salīdzinot ar prototipu veidošanu un eksperimentiem, uz FEA balstītas simulācijas piedāvā šādas priekšrocības.

Palieliniet veiktspēju

I@@

erobežoto elementu analīze ļauj ātri analizēt un izpētīt inženiertehniskās iespējas, lai palielinātu produkta veiktspēju.

Laika samazināšana

Ierobežoto elementu analīze palīdz optimizētu produktu dizainu ienest tirgū ātrāk nekā būvniecības un testēšanas metode.

Izmaksu samazināšana

Izmantojot ierobežoto elementu analīzi, jūs varat ievērojami samazināt produktu izstrādes izmaksas salīdzinājumā ar tradicionālajiem fiziskiem prototipiem balstītiem testēšanas procesiem.

FEA simulācijas procesa soļi

Neatkarīgi no izmantotās programmatūras lielākā daļa FEA simulāciju veic šīs vispārinātās darbības.

Automašīnas rāmja 3D modelis ar siltuma kartēšanas vizuālu no Simcenter 3D software.

Iepriekšapstrāde

Iepriekšapstrādes posms ietver ģeometrijas rediģēšanu un sagatavošanu simulācijai. Procesā, ko sauc par sietu, pirms materiāla īpašību, slodzes, ierobežojumu un simulācijas parametru pielietošanas priekšapstrādes rīks pārveido dizaina ģeometriju mazos ierobežotos elementos.

CFD simulācijas programmatūra sāk iteratīvi atrisināt diskretizētos vienādojumus, izmantojot CFD risinātāju.

Risināšana

FEA simulācijas programmatūra sāk iteratīvi atrisināt diskretizētos vienādojumus, izmantojot risinātāju. Šis solis var prasīt ievērojamu laiku vai skaitļošanas resursus. Sarežģītu simulāciju veikšanai vairāk uzņēmumu pievēršas mākoņdatošanai kā rentablam risinājumam šai problēmai.

Mehāniskās struktūras lineārā analīze vizuāli no Simcenter 3D software.

Pēcapstrāde

Kad risinājums ir pabeigts, nākamais solis ir kvalitatīvi un kvantitatīvi analizēt un vizualizēt simulācijas rezultātus, izmantojot pārskatus, monitorus, diagrammas, 2D/3D attēlus un animācijas. Šajā posmā ir iekļauta arī rezultātu pārbaude un apstiprināšana.

FEA analīzes veidi

1D analīze (staru modeļi) 1D analīze attiecas uz modeļu pielietošanu, kas izveidoti tikai no viendimensiju elementiem, kas sastāv tikai no diviem mezgliem, piemēram, staru elementiem. 1D analīze var būt laba, lai aplūkotu tādu struktūru agrīnā stadijā, kuras parasti ir sarežģīti modelēt, piemēram, automašīnas virsbūve vai lidmašīnas korpuss. 1D staru modelis var palīdzēt inženieriem ātri novērtēt virsbūves dinamiku, pirms pilna ģeometrija ir gatava dziļākā līmeņa analīzei.

2D analīze (apvalka modeļi) Inženieri sieto ģeometriju ar divdimensiju elementiem, piemēram, četrkāršu vai trīsstūra elementu plānsienu korpusiem, piemēram, detaļām, kas izgatavotas no lokšņu metāla. Pēc tam elementa īpašības nosaka apvalka elementa biezumu, ko risinātājs izmantos, lai aprēķinātu spriegumu, celmus un citus rezultātus. FEA priekšprocesoriem ir ātru tīkla savienošanas algoritmi, kas palīdz inženieriem izveidot apvalka sietu ģeometrijā.

3D analīze (cietie modeļi) Cietai, biez ai ģeometrijai, piemēram, motora blokam, inženieri izmanto cietus trīsdimensiju elementus, lai attēlotu ģeometriju. Tetra, piramīdas un sešstūra elementi tiek izveidoti visā cietajā ķermenī. FEA priekšprocesoriem ir instrumenti, kas nepieciešami inženieriem, lai izveidotu cietu sietu modeļus.

Multiphysics FEA Modern FEA ir vairāk nekā tikai viena fizikas domēna individuāla simulācija. Mūsdienās FEA ir kļuvusi daudz daudznozarīgāka, ļaujot inženieriem savienot dažādas fizikas, piemēram, šķidruma struktūras mijiedarbību (FSI), termiski mehānisko simulāciju, daudzķermeņu dinamiku ar strukturāliem elastīgiem ķermeņiem, uz Fe balstītiem elastīgiem ķermeņiem, elektromehāniski-termisko un daudz ko citu. Multifizikas simulācijai ir bū tiska nozīme arvien sarežģītākos produktos, kuriem nepieciešama holistiska starpdomēnu inženierija, lai sasniegtu maksimālu veiktspēju.

Izpētiet ar FEA saistītos produktus

Izmēģiniet FEA programmatūru bez maksas

Simcenter 3D software vizuāli attēli, kas attēlo traktora konstrukcijas simulācijas modeli.

Simcenter 3D izmēģinājums

  • Ātri pārveidojiet CAD ģeometriju izmantojamā ģeometrijā simulācijai
  • Efek
  • tīvi tīriet un atrisinājiet savus modeļus struktūras analīzei, lai gūtu ieskatu dizaina veiktspē
  • Ātri atjauniniet simulācijas modeli ar Simcenter 3D software noformēt izmaiņas, lai dažu sekunžu laikā varētu simulēt vēl
reiz

Bieži uzdotie jautājumi

Uzziniet vairāk

Skatīties

Ve@@

binārs pēc pieprasījuma | Manto to ierobežoto elementu datu atkārtota izmantošana sistēmas līmeņa modeļu izveidošanai Vebinārs pēc pieprasījuma | Kuģu dizaina

racionalizēšana ar simulāciju un

datu pārvaldību

Klausieties

Podcast | Elektromotoru dizaina un simulācijas uzlabošana, izmantojot Adrian Perreg

aux Podcast | Executable Digital Twins: Viedpulkstenis mašīnām

Lasīt

E

muāri | Atklājiet visus Simcenter FEA emuārus Mehāniskā

simul ācija | Prognozējiet mehānisko veiktspēju vairākās disciplīnās

, izmantojot CAE