Die 7 besten Tools zum Ausführen von FEM-Analysen auf Windows-PCs

Das Richtige finden Software für FEM/FEA ist keine leichte Aufgabe. Aus diesem Grund listen wir in diesem Artikel die besten Tools auf, mit denen Sie die FEM-Analyse auf dem PC ausführen können.

Bevor wir eintauchen, sei erwähnt, dass es technisch absolut keinen Unterschied zwischen den Begriffen FEM (Finite-Elemente-Methode) und FEA (Finite-Elemente-Analyse) gibt. Der Begriff FEM ist an Universitäten beliebter, während FEA in der Industrie beliebter ist. FEM oder FEA ist eine numerische Methode zur Lösung komplexer Probleme in der mathematischen Physik und den Ingenieurwissenschaften.

Die beste FEM/FEA-Software zur Verwendung auf Windows-PCs

SimScale

SimScale ist ein leistungsstarkes FEM-Tool, das Sie in Ihrem Browser verwenden können, ohne Software installieren zu müssen. Sie müssen lediglich das Modell hochladen und die Analyse ausführen.

Mit der Finite-Elemente-Analyse-Komponente von SimScale können Sie das Verhalten von Strukturen testen und vorhersagen. Dieses Tool hilft Ihnen bei der Lösung komplexer bautechnischer Probleme unter statischen und dynamischen Belastungsbedingungen.

Das Tool unterstützt die folgenden Module:

1. Statische Analyse: Durchführen von Struktursimulationen, einschließlich linearer statischer und nichtlinearer quasistatischer Analysen. Dieses Modul ist sehr nützlich für die Simulation von schweren Maschinen, Industrieanlagen, Flugzeugstrukturen, Rohren und Brückenkonstruktionen.
2. Dynamische Analyse: Analysieren Sie die dynamische Reaktion einer Struktur, die verschiedenen Lasten und Verschiebungen ausgesetzt ist, um Stoßbelastungen und strukturelle Degradation zu berechnen. Dieses Modul ist sehr nützlich, um die Auswirkungen von Kraftfahrzeugen, Erdbeben auf Gebäude und mehr zu analysieren.
3. Modalanalyse: Bestimmen Sie die Eigenfrequenzen und Eigenformen einer Struktur infolge freier Schwingung. Mit diesem Modul können Sie den Spitzenwert von Gebäuden, Brücken oder Fahrzeugteilen bei verschiedenen Frequenzen analysieren.
4. Mehrkörperdynamik und Kontaktbeschränkungen: Analysieren Sie das Verhalten von Strukturen unter großen Gleitreibungs- und reibungsfreien Kontaktbedingungen.
5. Materialmodelle: Das Werkzeug Festkörpermechanik bietet verschiedene Materialmodelle, mit denen Sie die Auswirkungen der Plastizität sowie des großen Verformungsverhaltens mithilfe von hyperelastischen Materialmodellen analysieren können.

Weitere Informationen zu SimScale finden Sie im folgenden Einführungsvideo:
SimScale hat eine Umlageverfahren. Sie können probiere das werkzeug aus kostenlos. Mit dem kostenlosen Account haben Sie Zugriff auf 3000 Stunden Rechenzeit pro Jahr.

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LS-DYNA

LS-DYNA ist eine allgemeine FEM-Software, die Ihnen bei der Lösung komplexer Probleme in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Bau-, Militär-, Fertigungs- und Biotechnologiebranche hilft.

Das Tool hat verschiedene Anwendungen und wurde sogar für die Landesimulation des NASA JPL Mars Pathfinder verwendet, um zu sehen, wie sich die Airbags der Raumsonde verhalten würden. LS-DYNA ist eine der flexibelsten Finite-Elemente-Analysesoftware auf dem Markt und kann im Grunde alles verarbeiten, was Sie darauf werfen.

Um LS-DYNA ausführen zu können, benötigen Sie eine Befehlsshell, die ausführbare Datei des Tools, eine Eingabedatei und genügend freien Speicherplatz, um die Simulation auszuführen. Es ist erwähnenswert, dass die Eingabedatei im ASCII-Format vorliegt.

LS-DYNA kann Ihnen bei folgenden Analysen helfen: Thermische Analyse, Fluidanalyse, Fehleranalyse, Rissausbreitung, Elektromagnetismus und vieles mehr. Weitere Informationen zu den Funktionen der Software finden Sie unter Website von LSTC.

Sie können LS-DYNA als jährliche, kostenpflichtige, monatliche oder Standortlizenz kaufen. Für weitere Informationen können Sie Kontaktieren Sie die Verkaufsabteilung von LSTC.

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Adams

Adams ist ein wertvolles Werkzeug, um die Physik der realen Welt zu simulieren und große Probleme zu lösen. Das Tool kann Ihnen helfen, Ihre Produkte effizient zu gestalten, um Leistung, Sicherheit und Komfort zu optimieren.

Sie können schnell und einfach verschiedene Situationen simulieren und sehen, wie sich Lasten und Kräfte je nach Bewegungsart und Betriebsumgebung zeitlich ändern.

Adams ist ein multidisziplinäres Tool, mit dem Sie Daten aus verschiedenen Bereichen kombinieren und analysieren können, darunter: Mechanik, Pneumatik, Hydraulik, Elektronik und Steuerungstechnik. Sie und sie verwenden diese Daten, um Ihre zukünftigen Produkte virtuell zu testen.

Diese Mehrkörperdynamik-Software eignet sich perfekt für Produktdesign und Testzwecke. Wenn Ihr Job den Bau von Autos, schweren Maschinen oder ähnlichen Produkten umfasst, dann ist Adams die perfekte Wahl für Sie.

Für weitere Informationen und um das Produkt zu kaufen, gehe zur Seite von MSCSoftwareSoftware.

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Simcenter 3D

Simcenter 3D ist eine fortschrittliche 3D-Simulationsplattform, mit der Sie verschiedene Systeme modellieren, simulieren und analysieren können. Das Tool kann bereits in der Designphase eines Produkts oder Systems in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden. Tatsächlich ist dies einer der Hauptvorteile von Simcenter 3D: Sie können von der Entwurfsphase bis zur Testphase nutzen.

Sie können Simcenter 3D für die folgenden Analysearten verwenden: Strukturanalyse, Akustikanalyse, Verbundwerkstoffanalyse, thermische Analyse, Strömungssimulation, Bewegungsanalyse, Multiphysik, Engineering Optimierung.

Wenn Sie Simcenter 3D in Aktion sehen möchten, sehen Sie sich das folgende Video an:
Simcenter 3D ist als eigenständiges Tool sowie als integrierte Software mit NX erhältlich. Weitere Informationen zum Kauf des Tools erhalten Sie unter Besuchen Sie die offizielle Website von Siemens.

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WaveFEA

WaveFEA ist eine FEM-Software, die den Autodesk Nastran Solver verwendet, um komplexe Berechnungen durchzuführen. Sie können das Tool für eine Vielzahl von Aufgaben verwenden, darunter Verbundstoffanalysen, Risikominderungsstudien, Konstruktionsvergleiche, Auswirkungsanalysen, Berechnen von Schlagergebnissen, Ermitteln des lokalisierten Schadensfaktors, thermischer Spannungen und Ausdehnung, Umformanalyse wie Walzen und Ziehen und viel mehr.

Das Team, das WaveFEA erstellt hat, hat auch eine Reihe von Tutorials zur Verwendung des Tools für die Durchführung verschiedener Analysen sowie eine gründliche Installationsanleitung veröffentlicht. Dies ist eine sehr nützliche Funktion, die es für Anfänger geeignet macht. Tatsächlich ist WaveFEA die perfekte FEM-Software für FEM-Neulinge, Berater, einzelne Ingenieure sowie kleine Unternehmen.

Diese Software hat auch einen Nachteil: 32-Bit-Versionen (x86) von Windows werden nicht unterstützt.

Um eine kostenlose WaveFEA-Testversion anzufordern oder die Software zu kaufen, Gehe zur offiziellen Website des Tools.

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midasNFX

midasNFX ist eine leistungsstarke Software für strukturelle CFD-Simulations- und Optimierungsdesignaufgaben. Als Benutzer haben Sie völlige Freiheit beim Erstellen, Bearbeiten und Manipulieren von FE-Modellen.

Das Tool ist außerdem äußerst vielseitig und kann eingehende Analysen für Funktionen wie Kontakt, nichtlinear, dynamisch und Ermüdung bereitstellen
bis hin zu High-End-Fluidanalysefunktionen.

Wenn Sie es eilig haben und Dinge schnell erledigen müssen, ist midasNFX die richtige Wahl für Sie. Das Tool unterstützt die schnelle Modellierung von Simulationsmodellen direkt in seiner grafischen Oberfläche vor/nach. Dank seiner Multi-Core-Solver erhalten Sie die Ergebnisse in kürzester Zeit.
Die Software bietet auch einen automatischen Berichtgenerator im Wortformat und einen 3D-PDF-Berichtgenerator für eine schnelle Berichterstellung.

Möchten Sie midasNFX testen? Sie können Fordern Sie ein Angebot auf dieser Seite an. Es gibt auch einen unterstützenden Mietplan für kleine Unternehmen und FEA-Berater.

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Mekway

Mecway ist ein nützliches FEM-Tool für Windows, das sich auf mechanische und thermische Simulationen konzentriert. Wenn Sie Anfänger sind und den Umgang mit FEM-Software erlernen, ist dies die perfekte Wahl für Sie. Das Tool verfügt über eine intuitive grafische Benutzeroberfläche, die die Lernkurve beschleunigt. Darüber hinaus erhalten Sie während der Arbeit sofortiges Feedback zu Fehlern. Auf diese Weise können Sie deutlich erkennen, was Sie nicht richtig machen und schneller lernen.

Mecway ermöglicht Ihnen auch, Ihre Modelle sowohl grafisch als auch in einem Gliederungsbaum zu visualisieren. Wenn Sie Mecway in Aktion sehen möchten, sehen Sie sich das folgende Video an:
Weitere Funktionen sind:

• Dynamisch, statisch, thermisch, knickend, akustisch usw.
• Vollständige nichtlineare Fähigkeiten durch nahtlose Integration mit dem mitgelieferten CalculiX-Solver
• Große Auswahl an Element-, Last- und Materialarten
• Sowohl manuelle als auch automatische Vernetzungswerkzeuge
• Bis zu 1.000.000 Knoten im 64-Bit-Modus
• CAD-Assoziativität

Es ist erwähnenswert, dass Mecway eine 20-jährige Entwicklungsgeschichte hat. Sie können kauf das werkzeug für 100 US-Dollar für die nicht-kommerzielle Nutzung oder 350 US-Dollar für die kommerzielle Nutzung.

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Schlussfolgerungen

Ganz ehrlich, es gibt keine beste FEM-Software. Es hängt alles von Ihren Bedürfnissen als Benutzer ab. Einige FEM-Software sind auf bestimmte Bereiche spezialisiert, sodass sie in anderen Bereichen zu wünschen übrig lassen.

Bei der Auswahl einer FEM-Software sollte die Art der erforderlichen Analyse Ihr Hauptkriterium sein. Überprüfen Sie außerdem, wie viele Knoten das Tool maximal verarbeiten kann. Und vor allem sollten Sie bedenken, dass nicht jede Software gleich ist und dass es große Unterschiede in Bezug auf ihre Problemlösungsfähigkeiten gibt.

In diesem Artikel haben wir versucht, sowohl spezialisierte FEM-Software als auch allgemeinere und vielseitigere Werkzeuge einzubeziehen, die Sie für eine Vielzahl von Analysen verwenden können.

Wenn Sie andere FEM-Software verwendet haben, die wir Ihrer Meinung nach in diese Liste aufnehmen sollten, teilen Sie uns dies in den Kommentaren unten mit.