7 лучших инструментов для запуска анализа МКЭ на ПК с Windows

В поисках правильного программное обеспечение для FEM / FEA задача не из легких. По этой причине в этой статье мы собираемся перечислить лучшие инструменты, которые вы можете использовать для выполнения анализа МКЭ на ПК.

Прежде чем мы углубимся, стоит упомянуть, что технически нет абсолютно никакой разницы между терминами FEM (метод конечных элементов) и FEA (анализ конечных элементов). Термин FEM более популярен в университетах, в то время как FEA более популярен в отраслях. FEM или FEA - это численный метод решения сложных задач математической физики и инженерии.

Лучшее программное обеспечение FEM / FEA для использования на ПК с Windows

SimScale

SimScale - это мощный инструмент FEM, который вы можете использовать в своем браузере без установки какого-либо программного обеспечения. Все, что вам нужно сделать, это загрузить модель и запустить анализ.

Компонент анализа методом конечных элементов SimScale позволяет тестировать и прогнозировать поведение конструкций. Этот инструмент помогает вам решать сложные инженерные задачи, подверженные статическим и динамическим нагрузкам.

Инструмент поддерживает следующие модули:

1. Статический анализ: Выполните моделирование конструкции, включая линейный статический и нелинейный квазистатический анализ. Этот модуль очень полезен для моделирования тяжелой техники, промышленного оборудования, конструкций самолетов, труб и мостов.
2. Динамический анализ: Анализ динамической реакции конструкции, подвергающейся различным нагрузкам и смещениям, для расчета ударных нагрузок и структурной деградации. Этот модуль очень полезен для анализа автомобилей, воздействия землетрясений на здания и многого другого.
3. Модальный анализ: Определение собственных частот и мод конструкции в результате свободных колебаний. Вы можете использовать этот модуль для анализа пикового отклика зданий, мостов или частей транспортных средств на различных частотах.
4. Многотельная динамика и контактные ограничения: Анализировать поведение конструкций при большом трении скольжения и контактах без трения.
5. Материальные модели: Инструмент механики твердого тела предлагает различные модели материалов, позволяя анализировать эффекты пластичности, а также поведение при больших деформациях с использованием моделей гиперупругих материалов.

Для получения дополнительной информации о SimScale посмотрите вводное видео ниже:
SimScale имеет политика предоплаты. Ты можешь попробуйте инструмент бесплатно. Бесплатная учетная запись дает вам доступ к 3000 часам вычислительного времени в год.

---

LS-DYNA

LS-DYNA - это универсальное программное обеспечение FEM, которое поможет вам решать сложные проблемы в автомобильной, аэрокосмической, строительной, военной, производственной и биоинженерной отраслях.

У этого инструмента есть различные приложения, и он даже использовался для моделирования посадки NASA JPL Mars Pathfinder, чтобы увидеть, как будут вести себя подушки безопасности космического зонда. LS-DYNA - одно из самых гибких программ для анализа методом конечных элементов, которое может справиться с любыми задачами.

Чтобы запустить LS-DYNA, вам потребуется командная оболочка, исполняемый файл инструмента, входной файл и достаточно свободного места на диске для запуска моделирования. Стоит отметить, что входной файл находится в формате ASCII.

LS-DYNA может помочь вам в следующих анализах: термический анализ, анализ жидкости, анализ отказов, распространение трещин, электромагнетизм и многое другое. Для получения дополнительной информации о возможностях программного обеспечения перейдите по ссылке Сайт LSTC.

Вы можете купить LS-DYNA в виде годовой, оплаченной, ежемесячной или локальной лицензии. Для получения дополнительной информации вы можете свяжитесь с отделом продаж LSTC.

---

Адамс

Адамс - ценный инструмент для моделирования физики реального мира и решения крупномасштабных задач. Этот инструмент может помочь вам разработать ваши продукты эффективным способом, чтобы оптимизировать производительность, безопасность и комфорт.

Вы можете быстро и легко смоделировать различные ситуации и увидеть, как нагрузки и силы меняются во времени в зависимости от типа движения и условий эксплуатации.

Adams - это многопрофильный инструмент, позволяющий объединять и анализировать данные из различных областей, в том числе: механику, пневматику, гидравлику, электронику и технологии систем управления. Вы и они используете эти данные для виртуального тестирования ваших будущих продуктов.

Это программное обеспечение для многотельной динамики идеально подходит для проектирования и тестирования изделий. Если ваша работа связана со сборкой автомобилей, тяжелой техники или другой подобной продукции, то Adams - идеальный выбор для вас.

Для получения дополнительной информации и покупки продукта, перейти на страницу MSCSoftware.

---

Simcenter 3D

Simcenter 3D - это продвинутая платформа для трехмерного моделирования, которую вы можете использовать для моделирования, а также моделирования и анализа различных систем. Этот инструмент можно использовать в самых разных областях прямо на этапе проектирования продукта или системы. На самом деле это одно из основных преимуществ Simcenter 3D: вы можете использовать его от этапа проектирования до этапа тестирования.

Вы можете использовать Simcenter 3D для следующих типов анализа: структурный анализ, акустический анализ, анализ композитов, термический анализ, моделирование потока, анализ движения, мультифизика, инжиниринг оптимизация.

Если вы хотите увидеть Simcenter 3D в действии, посмотрите видео ниже:
Simcenter 3D доступен как отдельный инструмент, а также как интегрированное программное обеспечение с NX. Для получения дополнительной информации о приобретении инструмента вы можете посетите официальный сайт Сименс.

---

WaveFEA

WaveFEA - это программа FEM, которая использует Autodesk Nastran Solver для выполнения сложных вычислений. Вы можете использовать этот инструмент для широкого круга задач, включая анализ композитов, исследования по снижению рисков, сравнение проектов, анализ воздействия и т. Д. рассчитать результаты удара, найти фактор локализованного повреждения, термические напряжения и расширение, провести анализ обработки металлов давлением, например прокатки и волочения, и гораздо более.

Команда, создавшая WaveFEA, также опубликовала серию руководств по использованию этого инструмента для выполнения различных анализов, а также подробное руководство по установке. Это очень полезная функция, поэтому она подходит для новичков. Фактически, WaveFEA - это идеальное программное обеспечение FEM для пользователей, не знакомых с FEA, консультантов, индивидуальных инженеров, а также небольших компаний.

У этого программного обеспечения есть и обратная сторона: 32-битные (x86) версии Windows не поддерживаются.

Чтобы запросить бесплатную пробную версию WaveFEA или купить программное обеспечение, перейти на официальный сайт инструмента.

---

midasNFX

midasNFX - это мощное программное обеспечение для структурного моделирования CFD и задач оптимизации проектирования. Как пользователь, вы имеете полную свободу в построении, редактировании и управлении КЭ-моделями.

Этот инструмент также чрезвычайно универсален и может обеспечить углубленный анализ таких функций, как контактные, нелинейные, динамические и усталостные.
к высококлассным функциям анализа жидкостей.

Если вы торопитесь и вам нужно быстро выполнить работу, midasNFX - правильный выбор. Инструмент поддерживает быстрое моделирование имитационных моделей непосредственно в графическом интерфейсе до и после обработки. Благодаря многоядерным решателям вы получите результаты в кратчайшие сроки.
Программное обеспечение также имеет генератор автоматических отчетов в текстовом формате и генератор отчетов в формате 3D PDF для быстрого создания отчетов.

Заинтересованы в тестировании midasNFX? Ты можешь запросить цитату на этой странице. Существует также вспомогательный план аренды, доступный для небольших компаний и консультантов FEA.

---

Mecway

Mecway - полезный инструмент FEM для Windows, ориентированный на механическое и тепловое моделирование. Если вы новичок и учитесь использовать программное обеспечение FEM, то это идеальный выбор для вас. Инструмент имеет интуитивно понятный графический интерфейс, ускоряющий обучение. Кроме того, он также обеспечивает мгновенную обратную связь об ошибках во время работы. Таким образом вы сможете ясно увидеть, что вы делаете неправильно, и быстрее научиться чему-то.

Mecway также позволяет визуализировать ваши модели как графически, так и в виде дерева контуров. Если вы хотите увидеть Mecway в действии, посмотрите видео ниже:
Другие функции включают в себя:

• Динамические, статические, термические, изгибные, акустические и т. Д.
• Полная нелинейная возможность за счет полной интеграции с включенным решателем CalculiX
• Широкий выбор элементов, нагрузок и типов материалов
• Инструменты ручного и автоматического построения сетки
• До 1000000 узлов в 64-битном режиме
• Ассоциативность САПР

Стоит отметить, что Mecway имеет 20-летнюю историю развития. Ты можешь купить инструмент за 100 долларов за некоммерческое использование или 350 долларов за коммерческое использование.

---

Выводы

Честно говоря, лучшего программного обеспечения для МКЭ не существует. Все зависит от ваших потребностей как пользователя. Некоторые программы FEM специализируются в определенных областях, а это означает, что они оставляют желать лучшего в других областях.

При выборе программного обеспечения МКЭ тип необходимого анализа должен быть вашим главным критерием. Также проверьте, какое максимальное количество узлов может обработать инструмент. И самое главное, имейте в виду, что не все программы одинаковы, и есть огромные различия, когда дело доходит до их возможностей решения проблем.

В эту статью мы попытались включить как специализированное программное обеспечение МКЭ, так и более общие и универсальные инструменты, которые можно использовать для широкого спектра анализов.

Если вы использовали другое программное обеспечение FEM, которое, по вашему мнению, нам следует включить в этот список, сообщите нам об этом в комментариях ниже.