7 הכלים הטובים ביותר להפעלת ניתוח FEM במחשבי Windows

למצוא את הנכון תוכנה עבור FEM / FEA זו לא משימה קלה. מסיבה זו, במאמר זה, אנו נפרט את הכלים הטובים ביותר שתוכלו להשתמש בהם להפעלת ניתוח FEM במחשב האישי.

לפני שנצלול פנימה, ראוי להזכיר כי מבחינה טכנית אין שום הבדל בין המונחים FEM (שיטת האלמנטים הסופיים) ו- FEA (ניתוח האלמנטים הסופיים). המונח FEM פופולרי יותר באוניברסיטאות, ואילו FEA פופולרי יותר בתעשיות. FEM או FEA היא שיטה מספרית לפתרון בעיות מורכבות בפיזיקה ומתמטיקה מתמטית.

תוכנת FEM / FEA הטובה ביותר לשימוש במחשבי Windows

SimScale

SimScale הוא כלי עוצמתי של FEM שתוכל להשתמש בו בדפדפן שלך, ללא התקנת תוכנה כלשהי. כל שעליך לעשות הוא להעלות את המודל ולהריץ את הניתוח.

מרכיב ניתוח האלמנטים הסופי של SimScale מאפשר לבדוק ולחזות את התנהגות המבנים. כלי זה עוזר לך לפתור בעיות הנדסיות מבניות מורכבות הנתונות לתנאי טעינה סטטיים ודינמיים.

הכלי תומך במודולים הבאים:

1. ניתוח סטטי: בצע סימולציות מבנה, כולל ניתוח סטטי ליניארי ולימוני מעין סטטי. מודול זה שימושי מאוד לסימולציה של מכונות כבדות, ציוד תעשייתי, מבנה מטוסים, צינורות ועיצוב גשר.
2. ניתוח דינמי: לנתח את התגובה הדינמית של מבנה הנתון לעומסים שונים ולתזוזות לחישוב עומסי השפעה והשפלה מבנית. מודול זה שימושי מאוד לניתוח השפעות רכב, רעידות אדמה על בניינים ועוד.
3. ניתוח מודאלי: קבע את התדרים העצמיים ומודעות העצמיים של מבנה כתוצאה מרטט חופשי. אתה יכול להשתמש במודול זה כדי לנתח את תגובת השיא של בניינים, גשרים או חלקי רכב בתדרים שונים.
4. מגבלות דינמיקה ויצירת קשר רב-גוף: ניתוח התנהגותם של מבנים תחת חיכוך הזזה גדול ואילוצי מגע ללא חיכוך.
5. מודלים מהותיים: כלי המכניקה המוצקה מציע מודלים חומריים שונים המאפשרים לך לנתח את השפעות הפלסטיות, כמו גם התנהגות דפורמציה גדולה באמצעות מודלים של חומרים היפר-אלסטיים.

למידע נוסף על SimScale, עיין בסרטון ההקדמה למטה:
ל- SimScale יש מדיניות תשלום לפי דרכים. אתה יכול נסה את הכלי בחינם. החשבון החינמי מעניק לך גישה ל 3000 שעות מחשוב בשנה.

---

LS-DYNA

LS-DYNA היא תוכנת FEM כללית שתסייע לך לפתור בעיות מורכבות בתעשיות רכב, חלל, בנייה, צבא, ייצור והנדסה ביולוגית.

לכלי יש יישומים שונים, ואף שימש לסימולציית הנחיתה של ה- Mars Pathfinder של נאס"א כדי לראות כיצד יתנהגו כריות האוויר של החללית. LS-DYNA היא אחת התוכנות הגמישות ביותר לניתוח אלמנטים סופיים הקיימות ויכולה בעצם להתמודד עם כל מה שאתה זורק אליו.

על מנת להריץ LS-DYNA, אתה צריך מעטפת פקודה, קובץ ההפעלה של הכלי, קובץ קלט, ומספיק שטח דיסק פנוי להפעלת הסימולציה. ראוי להזכיר שקובץ הקלט הוא בפורמט ASCII.

LS-DYNA יכול לעזור לך בניתוחים הבאים: ניתוח תרמי, ניתוח נוזלים, ניתוח כשלים, התפשטות סדקים, אלקטרומגנטיות ועוד. למידע נוסף על יכולות התוכנה, עבור אל האתר של LSTC.

אתה יכול לקנות LS-DYNA כרישיון שנתי, בתשלום, חודשי או אתר. לקבלת מידע נוסף, אתה יכול צרו קשר עם מחלקת המכירות של LSTC.

---

אדמס

אדאמס הוא כלי יקר לדמות פיזיקה של העולם האמיתי ולפתור בעיות רחבות היקף. הכלי יכול לעזור לך לעצב את המוצרים שלך בצורה יעילה על מנת לייעל את הביצועים, הבטיחות והנוחות.

תוכלו לדמות במהירות ובקלות מצבים שונים ולראות כיצד עומסים וכוחות משתנים בזמן, תלוי בסוג התנועה ובסביבות ההפעלה.

אדמס הוא כלי רב תחומי, המאפשר לך למזג ולנתח נתונים מתחומים שונים, כולל: מכניקה, פנאומטיקה, הידראוליקה, אלקטרוניקה וטכנולוגיות מערכות בקרה. אתה משתמש בנתונים אלה כדי לבדוק באופן וירטואלי את המוצרים העתידיים שלך.

תוכנת דינמיקה מרובת גוף זו מושלמת למטרות עיצוב מוצר ובדיקה. אם העבודה שלך כוללת בניית מכוניות, מכונות כבדות או מוצרים דומים אחרים, אז אדמס היא הבחירה המושלמת עבורך.

למידע נוסף ולקניית המוצר, עבור לדף של MSCSoftware.

---

Simcenter 3D

Simcenter 3D היא פלטפורמת סימולציה תלת-ממדית מתקדמת בה תוכלו להשתמש כדי לדגמן, כמו גם לדמות ולנתח מערכות שונות. ניתן להשתמש בכלי במגוון תחומים כבר משלב העיצוב של מוצר או מערכת. למעשה זה אחד היתרונות העיקריים של Simcenter 3D: תוכלו להשתמש משלב התכנון ועד לשלב הבדיקה.

אתה יכול להשתמש ב- Simcenter 3D עבור סוגי הניתוחים הבאים: ניתוח מבני, ניתוח אקוסטיקה, ניתוח מרוכבים, ניתוח תרמי, הדמיית זרימה, ניתוח תנועה, מולטי-פיזיקה, הנדסה אופטימיזציה.

אם אתה רוצה לראות את Simcenter 3D בפעולה, עיין בסרטון למטה:
Simcenter 3D זמין ככלי עצמאי, כמו גם תוכנה משולבת עם NX. למידע נוסף על רכישת הכלי תוכלו בדוק את האתר הרשמי של סימנס.

---

WaveFEA

WaveFEA היא תוכנת FEM המשתמשת ב- Autodesk Nastran Solver להפעלת חישובים מורכבים. אתה יכול להשתמש בכלי למגוון רחב של משימות, כולל ניתוח חומרים מרוכבים, מחקרי הפחתת סיכונים, השוואת עיצוב, ניתוח השפעות, לחשב תוצאות השפעה, למצוא את גורם הנזק המקומי, מתחים תרמיים והתרחבות, ניתוח להרכבת מתכות כמו גלגול וציור, וכן הרבה יותר.

הצוות שיצר את WaveFEA פרסם גם סדרת מדריכים כיצד להשתמש בכלי להפעלת ניתוחים שונים, וכן מדריך התקנה יסודי. זו תכונה שימושית מאוד, מה שהופך אותה למתאימה למתחילים. למעשה, WaveFEA היא תוכנת ה- FEM המושלמת עבור משתמשים חדשים ב- FEA, יועצים, מהנדסים בודדים, כמו גם חברות קטנות.

יש גם חסרון לתוכנה זו: גרסאות 32 סיביות (x86) של Windows אינן נתמכות.

כדי לבקש ניסיון חינם ב- WaveFEA או לקנות את התוכנה, היכנס לאתר הרשמי של הכלי.

---

midasNFX

midasNFX היא תוכנה עוצמתית למשימות סימולציה CFD ומטלות עיצוב אופטימיזציה. כמשתמש, יש לך חופש מוחלט בבניית, עריכה ומניפולציה של דגמי FE.

הכלי גם תכליתי ביותר ויכול לספק ניתוח מעמיק לפונקציות כמו מגע, לא לינארי, דינמי ועייפות.
לפונקציות ניתוח נוזלים מתקדמות.

אם אתה ממהר ואתה צריך לעשות דברים במהירות, midasNFX היא הבחירה הנכונה עבורך. הכלי תומך במודל מהיר של דגמי סימולציה ישירות לממשק הגרפי שלו לפני ההודעה. הודות לפתרונותיה מרובי ליבות, תקבל את התוצאות תוך זמן קצר.
התוכנה כוללת גם מחולל דוחות אוטומטיים בפורמט מילה ומחולל דוחות PDF בתלת ממד לדיווח מהיר.

מעוניין לבדוק את midasNFX? אתה יכול בקש הצעת מחיר בעמוד זה. יש גם תוכנית שכירות תומכת הזמינה עבור חברות קטנות ויועצי FEA.

---

מקווי

Mecway הוא כלי FEM שימושי עבור Windows המתמקד בסימולציה מכנית ותרמית. אם אתה מתחיל ולומד להשתמש בתוכנת FEM, זו הבחירה המושלמת עבורך. לכלי יש ממשק גרפי אינטואיטיבי שמאיץ את עקומת הלמידה. בנוסף, הוא גם מספק לך משוב מיידי על שגיאות בזמן שאתה עובד. באופן זה תוכלו לראות בבירור מה אינכם עושים נכון וללמוד מהר יותר.

Mecway גם מאפשר לך לדמיין את המודלים שלך בצורה גרפית וגם בעץ מתאר. אם אתה רוצה לראות את Mecway בפעולה, עיין בסרטון למטה:
תכונות אחרות כוללות:

• דינמי, סטטי, תרמי, אבזם, אקוסטי וכו '.
• יכולת לא לינארית מלאה אם ​​כי אינטגרציה חלקה עם פותר CalculiX הכלול
• מגוון רחב של סוגי אלמנטים, עומסים וחומרים
• גם כלים לרשת ידנית וגם אוטומטית
• עד 1,000,000 צמתים במצב 64 סיביות
• אסוציאטיביות CAD

ראוי להזכיר כי ל- Mecway יש היסטוריה של 20 שנה בפיתוח. אתה יכול קנו את הכלי תמורת 100 דולר לשימוש לא מסחרי או 350 דולר לשימוש מסחרי.

---

מסקנות

בכנות, אין תוכנת FEM הטובה ביותר. הכל תלוי בצרכים שלך כמשתמש. חלק מתוכנות ה- FEM מתמחות בתחומים מסוימים, מה שאומר שהן ישאירו הרבה יותר ממה שרוצים באזורים אחרים.

בבחירת תוכנת FEM, סוג הניתוח הנדרש צריך להיות הקריטריון העיקרי שלך. כמו כן, בדוק מהו המספר המרבי של הצמתים שהכלי יכול לעבד. והכי חשוב, יש לזכור שלא כל התוכנות זהות ויש וריאציה עצומה בכל הנוגע ליכולות פתרון הבעיות שלהן.

במאמר זה ניסינו לכלול גם תוכנות FEM מיוחדות, כמו גם כלים כלליים ורב-תכליתיים שבהם תוכלו להשתמש במגוון רחב של ניתוחים.

אם השתמשת בתוכנות FEM אחרות שלדעתך עלינו לכלול ברשימה זו, ספר לנו על כך בתגובות למטה.