Phân tích phần tử hữu hạn

Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) đã được sử dụng thành công cho kỹ thuật sản phẩm trong nhiều thập kỷ. Cùng với đó, các phương pháp mô hình hóa có độ trung thực cao và các phương pháp thực dụng hơn liên tục được phát triển, cho phép bạn có được kết quả đủ chính xác nhanh hơn.

Ngày nay, các kỹ sư có thể và phải chọn mức độ chính xác phù hợp nhất với nhu cầu của họ để trả lời các câu hỏi kỹ thuật với nỗ lực tính toán tối thiểu. Mức độ chính xác bao gồm từ các kỹ thuật mô hình hóa độ trung thực cao cho phép dự đoán hành vi thực trong vòng vài phần trăm hoặc thậm chí ít hơn đến các phương pháp nhanh cho phép dự đoán xu hướng nhanh chóng.

Ngày nay, các quy trình chứng nhận và xác minh cho các công cụ mô phỏng FEA đã được thiết lập tốt. Chúng sẽ vẫn là một thành phần quan trọng đối với sự tiến bộ của FEA, độ tin cậy và niềm tin của nó đối với cặp song sinh kỹ thuật số và sự thành lập của nó trong các lĩnh vực mới lạ. Mặc dù mô phỏng dự đoán sẽ liên tục làm giảm nhu cầu đo lường và tạo mẫu đắt tiền, nó sẽ tiếp tục yêu cầu các phương pháp FE nghiêm ngặt và xác thực thực thực hành tốt nhất thông qua các thí nghiệm.

Học FEA đòi hỏi thời gian, sự cống hiến, nghiên cứu kỹ lưỡng và thực hành. Điều quan trọng là phải hiểu vật lý cơ bản cơ bản của lĩnh vực của bạn, nắm bắt các phương pháp số và những hạn chế của chúng và thực hành việc sử dụng thực hành công cụ phần mềm FEA thực tế. Nhờ tự động hóa, tăng sức mạnh tính toán và cải tiến liên tục giao diện người dùng trong phần mềm FEA hiện đại, các rào cản đối với FEA có độ trung thực cao sẽ giảm hơn nữa trên tất cả các cấp độ người dùng - chuyển phạm vi sang khám phá kết quả và đưa ra quyết định dựa trên mô phỏng. Điều quan trọng nữa là phải hiểu các động lực vật lý cơ bản đang diễn ra để đánh giá kết quả và đưa ra các quyết định kỹ thuật có ý nghĩa dựa trên kết quả FEA.

Phần mềm FEA được sử dụng trong một loạt các ứng dụng kỹ thuật bất cứ khi nào có nhu cầu hiểu hoặc dự đoán vật lý cơ học và ảnh hưởng của nó đối với thiết kế của sản phẩm hoặc hệ thống. Trong thiết kế sản phẩm công nghiệp, phân tích phần tử hữu hạn đã tiến triển để mô phỏng hành vi đa vật lý trong hình học phức tạp, cho phép các công ty hiểu đầy đủ và tối ưu hóa thiết kế sản phẩm của họ một cách ảo trước khi xây dựng một nguyên mẫu.

Các ngành công nghiệp nơi phân tích phần tử hữu hạn được sử dụng rộng rãi bao gồm:

• Hàng không Vũ trụ
• và thiết kế động cơ) Điện
• tử
N

Phương pháp phần tử hữu hạn có nghĩa tương tự như phân tích phần tử hữu hạn. Sự khác biệt chính là FEM đề cập cụ thể hơn đến phương pháp toán học. Nhưng nhiều người sử dụng thuật ngữ FEM và FEA thay thế cho nhau.

Đôi khi các kỹ sư sử dụng FEM cũng được sử dụng để chỉ mô hình phần tử hữu hạn, chủ yếu có nghĩa là mô hình lưới (1D, 2D hoặc 3D), cũng có thể bao gồm tải và ràng buộc.