Эта статья представляет собой введение в метод конечных элементов или анализ конечных элементов (FEA). Это метод, который используется в технике для моделирования поведения многих механических систем и для тестирования механических систем.
Конечно-элементный анализ ВЭД - это дисциплина, которая появилась недавно и пересекает границы различных дисциплин. Эти дисциплины включают физику, математику, инженерное дело, а также информатику. Метод ВЭД или конечно-элементного анализа имеет широкий спектр применений, а также широко используется в областях, связанных с термическим, структурным и жидкостным анализом.
Анализ методом конечных элементов состоит из трех важных этапов. Детали фаз заключаются в следующем:
Этап предварительной обработки : на этом этапе аналитик создает сетку конечных элементов, чтобы разделить геометрию объекта на небольшие части для математического анализа. Свойства материала и граничные условия также передаются модели только на этом этапе.
Решение: Это вторая фаза анализа методом конечных элементов. На этом этапе компьютерная программа формирует матричные уравнения модели, а затем решает для различных первичных величин.
Последующая обработка: это заключительный этап анализа методом конечных элементов. На этом этапе аналитики проверяют правильность решения и исследуют значение первичных величин, таких как напряжения и смещения. На этом этапе также рассматриваются некоторые дополнительные величины, такие как специализированные напряжения и индикаторы ошибок.
Преимущества ВЭД
Есть несколько очень важных преимуществ FEA по сравнению с обычными методами решения.
Новая концепция проектирования может быть смоделирована в этой области анализа, а затем на основе результатов дизайн может быть изменен. Таким образом, иногда можно предвидеть отказ и вносить изменения в конструкцию. Вложив несколько долларов, можно проверить правильность конструкции в условиях эксплуатации и внести изменения в исходную конструкцию.
В FEA сначала разрабатывается подробная модель САПР, а затем FEA может детально проанализировать условия эксплуатации конструкции, что позволит сэкономить время и деньги за счет уменьшения количества требуемых прототипов. Продукт, который существует и испытывает некоторые проблемы в эксплуатации, может быть проанализирован и впоследствии улучшен, и, таким образом, могут быть ускорены технические изменения и достигнуто снижение стоимости.
Для выполнения ВЭД можно использовать недорогие компьютерные рабочие станции, и существует множество профессиональных услуг, доступных как в платном, так и в бесплатном формате.Помимо этих преимуществ, существуют также некоторые ограничения, связанные с использованием FEA. Во-первых, для выполнения ВЭД потребуется набор компьютерного оборудования, стоимость которого будет фиксированной. Кроме того, тестирование продуктов может быть сокращено, но этот процесс не может полностью устранить необходимость тестирования. Кроме того, неопытный пользователь может получить неправильные результаты и может привести к неправильным решениям, которые стоят очень дорого.
Заключение
Для получения оптимального результата ВЭД необходимо выбрать опытного специалиста, который имеет опыт не только в области жидкостей или упругости, но также знает и владеет математикой и компьютерами.Таким образом, в этой статье мы увидели, что FEA - это метод, который при правильном использовании может сэкономить много времени и денег в мире производства.
|