.jpg)
图像感想:YMZK-Photo/shutertstock.com
787-9Dreamliner, 超高效787家庭最新成员Rolls-Royce设计出最先进的Trent1000轮机引擎,可观5万马电量-相当于68Flation1赛车引擎拥有大约18 000个复杂个体组件的每引擎中,人们不奇怪这些工程奇特是如何带入生命的。
光照光
多工具和技术用于这一努力,但其中一个比其余更亮亮,因为它多功能并有能力优化设计,甚至在第一个原型搭建前:有限元素分析(FEA),别称有限元素法(FEM)。
工程法是劳斯-罗伊斯使用的最重要工具之一,以便研究设计过程的几个关键方面:压力、结构、生命、振荡、动态学、热学方面、热机学、AERMERICS、优化学和强健性分析
事实上,这是Losles-Royce使用的最重要技术容量之一,仅次于计算机辅助设计FEA是一种极常用计算机辅助工程技术,在若干行业使用,如石油、汽车、航空航天、建筑行业,甚至生物医学和纺织企业使用。
有限元素分析法
自1960年代以来便使用这一分析方法。自首次使用以来的几年里,有限元素分析发展成世界范围设计工程标准数个商业软件包在全球使用,例如:ABAQUS、ANSYSS、NXNastran和Autodese创用器应用和技术能力可能因软件片段不同而异,而方法之基石原理不变
有限元素分析 SodaCan粉碎
有限元素分析Sorda Crush视频信用:Ogi Moore/youtube.com
第一步FEA进程中用户生成计算机模型实物几何分析接下去,组件分割成数列单元数(通常是数十万)并基本形状,如立方体或棱柱物属性分配为每个元素,本模型受外部力或负载等各种条件约束
简单数学方程预测每种元素行为使用计算法,所有这些行为综合并预测实际对象的整体行为,从按分从按分向按分震
工程设计之基石
当前有限元素方法嵌入工程世界中,甚至连本科机械工程学生在学习期间都已经与FEA包合作,如ANSYS或ABAQUS各大学正与国际大公司联手,努力培训下一代设计工程师。
PACE程序(PACE促进协作工程伙伴)就是一例,这是一个令人印象深刻的国际努力,有来自世界10个不同国家的大学参与程序协同汽车巨型通用汽车公司以及其他数大工程公司运行,如西门子公司、Autodesk公司、Ansys公司、 Mathworks公司和DSSSimulia公司
程序允许学生加入多国团队设计下一代汽车学生常用有限元技术评价设计,如测底盘设计发生故障时强度
.jpg)
图像感想:垂直数组/shuterstock.com
由GM牵头培训未来汽车工程师有限元法的这项努力不应令人惊讶,因为全球汽车公司主要依赖有限元模型评价从全车运动或汽车引擎运行环境耐久性到焊接和螺栓把底盘和汽车座椅绑在一起
垃圾加工厂
然而FEA方法并非无故障,由于下级元素选择或不精确负载选择可能导致各种故障。变化范围从极引擎噪声因一个构件过度振荡而异,到底盘碰撞或碰撞严重故障而异,有可能导致人命损失
引导我们使用有限元素方法中最至高和最重要的原理 : ARBAGE GARBAGE Out基本原理表示有限元素法可产生设计工程师所期望的任何结果
结果,用户有责任完全理解分析组件的真性,并理解它们如何在现实生活条件即实境中与环境交互作用部队集合后对它或对它运动使用
相继,不同牌子有限元素软件提供各种元素和计算算法,产生更多精确结果,视使用条件而定,使用户有选择正确工具的责任
有限元素模型只是近似现实,因为模型无法说明实生中发生的某些缺陷或变异,如制造错误结果是,简单有限元素模型组件先实验验证
多词应用
尽管有这些限制,方法多功能性使有限元素模型成为设计生物医学部件的重要工具,如假肢或移植脊核聚变分析法能力目前用于研究人心设计新取心器甚至动脉分线,清除阻塞动脉有可能确保更多人避免侵扰开心手术
.jpg)
图片感想:Belushi/shutertstock.com
有限元素模拟还用于更多意外行业,如纺织行业内,该行业使用方法分析制造妇女内衣时所使用的织物行为,以开发出更支持和舒适的胸罩
除此以外,FEA方法不仅限于设计新组件,还可以帮助工程师深入了解某些悲剧的原因最能发人深省的例子就是国家标准技术学院使用FE方法对9/11恐怖袭击期间世界贸易中心倒闭问题进行研究和研究时使用FE方法
设计未来
有限元方法在过去50年中证明它们的多功能性和可靠性当前,随着高处理计算中心的发展和计算能力的进步,这一设计分析工具有可能与新制造技术(如快速原型设计等)一起继续向未来发展
未来有限元方法将自我定位为设计和制作创新、高效和可靠产品的重要工具FEA应用千差万别,从心线到下一代飞行器不等,如波音787
源码并深入阅读
免责声明:此处表达的观点是作者以私人身份表达的观点,不一定代表AZOM.com LimitedT/AAAAZNetwork这个网站所有者与运营者的观点免责声明构成条件与条件使用网站