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有限元分析在產品設計和開發中應用的18個理由!

有限元: 2018-08-14 10:16:57 閱讀數: 1273 分享到:

 有限元分析(FEA)為產品設計工程師和制造商帶來了大量機會,現已成為汽車,生物醫學,航空航天,工業設備和重型工程等行業產品開發過程中不可或缺的一部分。它基本上由三個主要階段組成:預處理,解決方案和后處理。

以下是使用有限元方法執行分析所涉及的步驟:

→ 導入或開發產品的CAD幾何圖形以進行分析

→ 根據仿真要求選擇模型類型(1D,2D或3D)

→ 使用所選模型類型為模型生成網格

→ 網格大小設置和驗證可糾正錯誤并改善網格質量

→ 選擇分析類型,例如靜態,動態,熱或耦合

→ 應用負載,力矩,溫度等邊界條件。

→ 執行仿真分析

→ 后處理以提取結果


       有限元分析使用的求解器是以數字方式求解一組方程。因此,通過仿真獲得的結果完全取決于所應用的邊界條件,選擇的模型類型,分配的材料屬性和分析類型的選擇。那么,為什么有限元分析如此重要呢?

以下的18個使用有限元分析的理由值得我們注意:

1. 新產品和現有產品的性能改進

2. 降低設計和制造成本

3. 減少所需的物理測試試驗次數

4. 更快地將產品推向市場

5. 可以評估和優化替代設計和材料

6. 快速分析基本解決方案的變體

7. 由于清楚地了解組件的設計意圖,因此可以更好地設計產品

8. 減少材料浪費

9. 結構的拓撲和重量優化,不影響性能和安全性

10. 由于信息完整,可以做出更好的設計決策

11. 更快地達到所需質量的最終產品設計

12. 輕松滿足各種產品標準和合同要求

13. 提高產品安全性

14. 通過在模型上應用適當的邊界條件來確定現實條件下的產品行為

15. 提高客戶滿意度

16. 即使在經濟實惠的工作站和臺式個人計算機上也可以執行FEA

17. CAE軟件現在是大多數一流企業的必備工具

18. 確定產品的使用壽命并確定保修和維修計劃


有限元分析確實是工程師為市場提供優質產品的重要工具之一。現在,將仿真測試和設計優化與產品開發周期相結合,提高產品質量和縮短產品上市時間是一種普遍現象。

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