7 migliori strumenti per eseguire analisi FEM su PC Windows

Trovare il giusto software per FEM/FEA non è un compito facile. Per questo motivo, in questo articolo, elencheremo i migliori strumenti che puoi utilizzare per eseguire l'analisi FEM su PC.

Prima di addentrarci, vale la pena ricordare che tecnicamente non c'è assolutamente alcuna differenza tra i termini FEM (Finite Element Method) e FEA (Finite Element Analysis). Il termine FEM è più popolare nelle università, mentre FEA è più popolare nelle industrie. FEM o FEA è un metodo numerico per risolvere problemi complessi in fisica matematica e ingegneria.

Il miglior software FEM/FEA da utilizzare su PC Windows

SimScale

SimScale è un potente strumento FEM che puoi utilizzare nel tuo browser, senza installare alcun software. Tutto quello che devi fare è caricare il modello ed eseguire l'analisi.

Il componente Analisi agli elementi finiti di SimScale consente di testare e prevedere il comportamento delle strutture. Questo strumento aiuta a risolvere complessi problemi di ingegneria strutturale soggetti a condizioni di carico statico e dinamico.

Lo strumento supporta i seguenti moduli:

1. Analisi statica: Esegui simulazioni di strutture, inclusa l'analisi statica lineare e quasi statica non lineare. Questo modulo è molto utile per la simulazione di macchinari pesanti, attrezzature industriali, strutture aeronautiche, tubi e progettazione di ponti.
2. Analisi dinamica: Analizzare la risposta dinamica di una struttura soggetta a vari carichi e spostamenti per calcolare i carichi d'urto e il degrado strutturale. Questo modulo è molto utile per analizzare l'automotive, gli effetti dei terremoti sugli edifici e altro ancora.
3. Analisi modale: Determina le autofrequenze e gli automodi di una struttura come risultato della vibrazione libera. È possibile utilizzare questo modulo per analizzare la risposta di picco di edifici, ponti o parti di veicoli a varie frequenze.
4. Dinamica multicorpo e vincoli di contatto: Analizzare il comportamento delle strutture soggette a forti vincoli di attrito radente e di contatto senza attrito.
5. Modelli di materiale: Lo strumento di meccanica dei solidi offre vari modelli di materiale, consentendo di analizzare gli effetti della plasticità, nonché il comportamento di grandi deformazioni utilizzando modelli di materiale iperelastico.

Per ulteriori informazioni su SimScale, guarda il video introduttivo di seguito:
SimScale ha un politica di pagamento in base al consumo. Puoi prova lo strumento gratuito. L'account gratuito ti dà accesso a 3000 ore di tempo di calcolo all'anno.

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LS-DYNA

LS-DYNA è un software FEM generale che ti aiuterà a risolvere problemi complessi nei settori automobilistico, aerospaziale, edile, militare, manifatturiero e della bioingegneria.

Lo strumento ha varie applicazioni ed è stato persino utilizzato per la simulazione di atterraggio del JPL Mars Pathfinder della NASA per vedere come si sarebbero comportati gli airbag della sonda spaziale. LS-DYNA è uno dei software di analisi degli elementi finiti più flessibili in circolazione e può praticamente gestire tutto ciò che gli si lancia.

Per eseguire LS-DYNA, è necessaria una shell di comando, il file eseguibile dello strumento, un file di input e spazio libero su disco sufficiente per eseguire la simulazione. Vale la pena ricordare che i file di input sono in formato ASCII.

LS-DYNA può aiutarti con le seguenti analisi: analisi termica, analisi dei fluidi, analisi dei guasti, propagazione di cricche, elettromagnetismo e molto altro. Per ulteriori informazioni sulle capacità del software, vai a Sito web di LSTC.

Puoi acquistare LS-DYNA come licenza annuale, a pagamento, mensile o per sito. Per maggiori informazioni puoi contattare il reparto vendite di LSTC.

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Adams

Adams è uno strumento prezioso per simulare la fisica del mondo reale e risolvere problemi su larga scala. Lo strumento può aiutarti a progettare i tuoi prodotti in modo efficiente al fine di ottimizzare le prestazioni, la sicurezza e il comfort.

È possibile simulare rapidamente e facilmente varie situazioni e vedere come i carichi e le forze variano nel tempo a seconda del tipo di movimento e degli ambienti operativi.

Adams è uno strumento multidisciplinare, che consente di unire e analizzare dati provenienti da vari campi, tra cui: meccanica, pneumatica, idraulica, elettronica e tecnologie dei sistemi di controllo. Voi e loro usate questi dati per testare virtualmente i vostri prodotti futuri.

Questo software di dinamica multibody è perfetto per la progettazione del prodotto e per scopi di test. Se il tuo lavoro prevede la costruzione di automobili, macchinari pesanti o altri prodotti simili, allora Adams è la scelta perfetta per te.

Per maggiori informazioni e per acquistare il prodotto, vai alla pagina di MSCSoftware.

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Simcenter 3D

Simcenter 3D è una piattaforma di simulazione 3D avanzata che puoi utilizzare per modellare, simulare e analizzare vari sistemi. Lo strumento può essere utilizzato in una varietà di campi fin dalla fase di progettazione di un prodotto o sistema. In realtà questo è uno dei principali vantaggi di Simcenter 3D: puoi utilizzarlo dalla fase di progettazione alla fase di test.

È possibile utilizzare Simcenter 3D per i seguenti tipi di analisi: analisi strutturale, analisi acustica, analisi dei compositi, analisi termica, simulazione del flusso, analisi del movimento, multifisica, ingegneria ottimizzazione.

Se vuoi vedere Simcenter 3D in azione, guarda il video qui sotto:
Simcenter 3D è disponibile come strumento autonomo, nonché come software integrato con NX. Per ulteriori informazioni sull'acquisto dello strumento, è possibile controlla il sito web ufficiale di Siemens.

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WaveFEA

WaveFEA è un software FEM che utilizza Autodesk Nastran Solver per eseguire calcoli complessi. È possibile utilizzare lo strumento per un'ampia varietà di attività, tra cui analisi dei compositi, studi di mitigazione del rischio, confronto di progetti, analisi dell'impatto, calcolare i risultati dell'impatto, trovare il fattore di danno localizzato, le sollecitazioni termiche e l'espansione, l'analisi della formatura dei metalli come la laminazione e il disegno e molto di piu.

Il team che ha creato WaveFEA ha anche pubblicato una serie di tutorial su come utilizzare lo strumento per eseguire varie analisi, oltre a una guida completa all'installazione. Questa è una funzione molto utile, che la rende adatta ai principianti. In realtà, WaveFEA è il software FEM perfetto per utenti nuovi a FEA, consulenti, singoli ingegneri e piccole aziende.

C'è anche un aspetto negativo di questo software: le versioni a 32 bit (x86) di Windows non sono supportate.

Per richiedere una prova gratuita di WaveFEA o per acquistare il software, vai al sito ufficiale dello strumento.

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midasNFX

midasNFX è un potente software per la simulazione CFD strutturale e le attività di progettazione di ottimizzazione. Come utente, hai totale libertà nella creazione, modifica e manipolazione di modelli FE.

Lo strumento è anche estremamente versatile e può fornire analisi approfondite per funzioni come contatto, non lineare, dinamico e fatica
a funzioni di analisi dei fluidi di fascia alta.

Se sei di fretta e hai bisogno di fare le cose velocemente, midasNFX è la scelta giusta per te. Lo strumento supporta la modellazione rapida di modelli di simulazione direttamente nella sua interfaccia grafica pre/post. Grazie ai suoi risolutori multi-core, otterrai i risultati in pochissimo tempo.
Il software dispone anche di un generatore di report automatici in formato word e di un generatore di report PDF 3D per report rapidi.

Interessato a testare midasNFX? Puoi richiedi un preventivo su questa pagina. C'è anche un piano di noleggio di supporto disponibile per aziende di piccole dimensioni e consulenti FEA.

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Mecway

Mecway è un utile strumento FEM per Windows che si concentra sulla simulazione meccanica e termica. Se sei un principiante e stai imparando a utilizzare il software FEM, questa è la scelta perfetta per te. Lo strumento ha un'interfaccia grafica intuitiva che accelera la curva di apprendimento. Inoltre, ti fornisce anche un feedback istantaneo sugli errori mentre lavori. In questo modo, puoi vedere chiaramente cosa non stai facendo bene e imparare più velocemente.

Mecway ti permette anche di visualizzare i tuoi modelli sia graficamente che in un albero di contorno. Se vuoi vedere Mecway in azione, guarda il video qui sotto:
Altre caratteristiche includono:

• Dinamico, statico, termico, di instabilità, acustico, ecc.
• Funzionalità non lineare completa grazie alla perfetta integrazione con il risolutore CalculiX incluso
• Ampia gamma di tipi di elementi, carichi e materiali
• Strumenti di meshing manuali e automatici
• Fino a 1.000.000 di nodi in modalità a 64 bit
• Associatività CAD

Vale la pena ricordare che Mecway ha una storia di sviluppo di 20 anni. Puoi compra lo strumento per $ 100 per uso non commerciale o $ 350 per uso commerciale.

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Conclusioni

In tutta onestà, non esiste un miglior software FEM. Tutto dipende dalle tue esigenze di utente. Alcuni software FEM sono specializzati in determinati campi, il che significa che lasceranno molto a desiderare in altre aree.

Quando si sceglie un software FEM, il criterio principale dovrebbe essere il tipo di analisi richiesta. Inoltre, controlla qual è il numero massimo di nodi che lo strumento può elaborare. E, soprattutto, tieni presente che non tutti i software sono uguali e che c'è un'enorme variazione quando si tratta delle loro capacità di risoluzione dei problemi.

In questo articolo, abbiamo cercato di includere sia software FEM specializzato, sia strumenti più generali e versatili che è possibile utilizzare per un'ampia gamma di analisi.

Se hai utilizzato altri software FEM che ritieni dovremmo includere in questo elenco, faccelo sapere nei commenti qui sotto.