Skip to main content
Bu sayfa, otomatik çeviri yardımıyla görüntülenmektedir. İngilizce olarak görüntülenmesini ister misiniz?

Sonlu elemanlar analizi

Sonlu elemanlar analizi (FEA), yapısal, akustik, elektromanyetik veya termal performans için ürünlerin ve montajların sanal modellemesi ve simülasyonudur. FEA, sonlu elemanlar yönteminin (FEM) pratik uygulamasıdır.

Sonlu elemanlar analizi nedir?

Sonlu elemanlar analizi, potansiyel (veya mevcut) ürün performansı sorunlarını bulmak ve çözmek için sanal bir ortamda ürün ve sistemlerin modellenmesidir. FEA, mühendisler ve bilim adamları tarafından karmaşık yapısal, akustik, elektromanyetik, termal, akışkan ve multifizik problemlerini matematiksel olarak modellemek ve sayısal olarak çözmek için kullanılan FEM'in pratik uygulamasıdır. FEA yazılımı çok çeşitli endüstrilerde kullanılabilir, ancak en yaygın olarak havacılık, otomotiv, elektronik, endüstriyel makine, denizcilik ve tüketici ürünleri endüstrilerinde kullanılır.

Sonlu elemanlar (FE) modeli, tasarımın şeklini oluşturan “düğümler” adı verilen bir nokta sistemi içerir. Bu düğümlere bağlı olan sonlu elemanlar, sonlu elemanlar ağını oluşturan ve modelin malzeme ve yapısal özelliklerini içeren ve belirli koşullara nasıl tepki vereceğini tanımlayan sonlu elemanlardır. Sonlu eleman ağının yoğunluğu, belirli bir alanın stres seviyelerinde beklenen değişikliğe bağlı olarak malzeme boyunca değişebilir. Streste büyük değişiklikler yaşayan bölgeler genellikle çok az veya hiç stres varyasyonu yaşamayan bölgelere göre daha yüksek bir ağ yoğunluğu gerektirir. İlgi çekici noktalar, önceden test edilmiş malzemenin kırılma noktalarını, filetoları, köşeleri, karmaşık detayları ve yüksek gerilimli alanları içerebilir.

İlgili ürünler: Simcenter 3D | Simcenter Nastran | Simcenter Femap | Simcenter Magnet gt; | Simcenter E-makine tasarımı | NX için Simcenter FLOEFD

Person wearing VR headset with holographic interface projection
Bir görseli Simcenter Nastran software, önde gelen sonlu elemanlar yöntemi (FEM) çözücü.

Ürün performansınızı iyileştirmek için FEA'dan yararlanın

Başkalarının Simcenter kullanarak inovasyon tasarlamak için FEA'yı nasıl kullandığını görün.

Avantajları ortaya çıkarın

FEA, günlük ürünlerin mühendislik tasarımına ve analizine yardımcı olmak için deneysel ve analitik yöntemleri değiştirmek veya desteklemek için sıklıkla kullanılan köklü bir metodolojidir. Prototipleme ve deneylerle karşılaştırıldığında, FEA tabanlı simülasyonlar aşağıdaki avantajları sunar.

Performansı artırın

Sonlu elemanlar analizi, artan ürün performansı için mühendislik olanaklarını hızla analiz etmenize ve keşfetmenize olanak tanır.

Zaman azaltma

Sonlu elemanlar analizi, optimize edilmiş ürün tasarımlarını bir oluşturma ve test yönteminden daha hızlı pazara getirmenize yardımcı olur.

Maliyet düşürme

Sonlu elemanlar analizinden yararlanarak, geleneksel fiziksel prototip tabanlı test süreçlerine kıyasla ürün geliştirme maliyetinizi önemli ölçüde azaltabilirsiniz.

FEA simülasyon sürecindeki adımlar

Kullanılan

yazılım ne olursa olsun, çoğu FEA simülasyonu bu genelleştirilmiş adımları takip eder.

Isı haritalama görselli bir araba çerçevesinin 3 boyutlu modeli Simcenter 3D software.

Ön işleme

Ön işleme aşaması geometriyi düzenlemeyi ve simülasyon için hazırlamayı içerir. Örgü olarak adlandırılan bir işlemde, bir ön işleme aracı, malzeme özelliklerini, yükleri, kısıtlamaları ve simülasyon parametrelerini uygulamadan önce tasarım geometrisini küçük sonlu elemanlara dönüştürür.

CFD simülasyon yazılımı, CFD çözücüyü kullanarak ayrıklaştırılmış denklemleri yinelemeli olarak çözmeye başlar.

Çözme

FEA simülasyon yazılımı, çözücüyü kullanarak ayrıklaştırılmış denklemleri yinelemeli olarak çözmeye başlar. Bu adım önemli zaman veya bilgi işlem kaynakları gerektirebilir. Karmaşık simülasyonlar için, daha fazla işletme bu soruna uygun maliyetli bir çözüm olarak bulut bilişime yöneliyor.

Görsel bir mekanik yapının doğrusal analizi Simcenter 3D software.

İşlem sonrası

Çözüm tamamlandıktan sonra, bir sonraki adım raporlar, monitörler, grafikler, 2D/3D görüntüler ve animasyonlar kullanarak simülasyonun sonuçlarını niteliksel ve nicel olarak analiz etmek ve görselleştirmektir. Sonuçların doğrulanması ve doğrulanması da bu aşamada yer almaktadır.

FEA analizi türleri

1D analiz (ışın modelleri) 1D analizi, yalnızca kiri ş elemanları gibi sadece iki düğümden oluşan 1 boyutlu elemanlar tarafından oluşturulan modellerin uygulanmasını ifade eder. 1D analiz, bir araba gövdesi veya uçak gövdesi gibi tipik olarak modellenmesi karmaşık olan yapıların erken aşama analizine bakmada iyi olabilir. 1D ışın modeli, mühendislerin tam geometri daha derin seviye analizlere hazır olmadan önce vücut dinamiklerini hızla değerlendirmelerine yardımcı olabilir.

2D analiz (kabuk modelleri) Mühendis ler geometriyi, sacdan yapılmış parçalar gibi ince duvarlı gövdeler için dörtlü veya üçgen eleman gibi 2 boyutlu elemanlarla birleştirir. Eleman özellikleri daha sonra çözücünün gerilimi, gerilmeleri ve diğer sonuçları hesaplamak için kullanacağı kabuk elemanının kalınlığını tanımlar. FEA ön işlemcileri, mühendislerin geometri üzerinde bir kabuk ağı oluşturmasına yardımcı olan hızlı ağ oluşturma algoritmalarına sahiptir.

3B analiz (katı modeller) Bir motor bloğu gibi katı, tıknaz geometri için mühendisler geometriyi temsil etmek için katı 3 boyutlu elemanlar kullanır. Tetra, piramit ve altıgen elemanlar katı gövde boyunca oluşturulur. FEA ön işlemcileri, mühendislerin katı ağ modelleri oluşturmak için ihtiyaç duyduğu araçlara sahiptir.

Multiphysics FEA Modern FEA, tek bir fizik alanını tek tek simüle etmekten daha fazlasıdır. Günümüzde FEA, mühendislerin akışkan-yapı etkileşimi (FSI), termal-mekanik simülasyon, yapısal Fe tabanlı esnek cisimlerle çok gövdeli dinamikler, elektromekanik-termal ve daha fazlası gibi farklı fizikleri bir araya getirmelerini sağlayarak çok daha çok disiplinli hale geldi. Multifizik simülasyonu, maksimum performans elde etmek için bütünsel alanlar arası mühendislik gerektiren giderek karmaşıklaşan ürünlerde temel öneme sahiptir.

FEA ile ilgili ürünleri keşfedin

FEA yazılımını ücretsiz deneyin

Simcenter 3D software bir traktör tasarımının simülasyon modelini temsil eden görseller.

Simcenter 3D deneme

  • CAD geometrisini hızla simülasyon için kullanılabilir geometriye dönüştür
  • ün
  • Tasarım performansına ilişkin içgörüler elde etmek için yapısal analiz için modellerinizi verimli bir şekilde birleştirin ve çöz
  • ün
  • Simülasyon modelini hızla güncelleyin Simcenter 3D software değişiklikleri tasarlamak için saniyeler içinde tekrar simüle edebilirsiniz

Sıkça Sorulan Sorular

Daha fazla bilgi edinin

İzle

İsteğe bağlı web semineri | Sistem düzeyinde modeller oluşturmak için eski sonlu elemanlar verilerini yeniden kullanma İsteğe bağlı web semineri | Simülasyon ve veri

yönetimi ile gemi tasarımını kolaylaştırma

Dinleyin

Oku

Bloglar | Tüm Simcenter FEA bloglarını keşfedin

Mekanik simülasyon | CA E kullanarak birden fazla disiplinde mekanik performansı tahmin

edin