7 najlepších nástrojov na spustenie analýzy FEM na počítačoch so systémom Windows

Nájdenie toho pravého softvér pre FEM / FEA nie je ľahká úloha. Z tohto dôvodu v tomto článku uvedieme zoznam najlepších nástrojov, ktoré môžete použiť na spustenie analýzy FEM na PC.

Predtým, ako sa ponoríme, stojí za zmienku, že technicky nie je absolútne žiadny rozdiel medzi pojmami FEM (metóda konečných prvkov) a FEA (analýza konečných prvkov). Termín FEM je populárnejší na univerzitách, zatiaľ čo FEA je populárnejší v priemyselných odvetviach. FEM alebo FEA je numerická metóda na riešenie zložitých problémov v matematickej fyzike a inžinierstve.

Najlepší softvér FEM / FEA na použitie s počítačmi so systémom Windows

SimScale

SimScale je výkonný nástroj FEM, ktorý môžete použiť vo svojom prehľadávači bez inštalácie softvéru. Všetko, čo musíte urobiť, je nahrať model a spustiť analýzu.

Komponent Analýza konečných prvkov v aplikácii SimScale vám umožňuje testovať a predpovedať správanie štruktúr. Tento nástroj vám pomôže vyriešiť zložité problémy v oblasti statiky vystavené statickým a dynamickým podmienkam zaťaženia.

Nástroj podporuje nasledujúce moduly:

1. Statická analýza: Vykonajte simulácie štruktúr vrátane lineárnej statickej a nelineárnej kvázistatickej analýzy. Tento modul je veľmi užitočný na simuláciu ťažkých strojov, priemyselných zariadení, konštrukcie lietadiel, konštrukcií potrubí a mostov.
2. Dynamická analýza: Analyzujte dynamickú odozvu konštrukcie vystavenej rôznym zaťaženiam a posunom a vypočítajte nárazové zaťaženie a degradáciu konštrukcie. Tento modul je veľmi užitočný na analýzu automobilov, účinkov zemetrasení na budovy a ďalších.
3. Modálna analýza: Určte vlastné frekvencie a vlastné režimy konštrukcie ako výsledok voľných vibrácií. Tento modul môžete použiť na analýzu špičkovej odozvy budov, mostov alebo častí vozidiel pod rôznymi frekvenciami.
4. Dynamika viacerých telies a obmedzenia kontaktov: Analyzujte správanie štruktúr pri veľkom klznom trení a bezprúdových kontaktných obmedzeniach.
5. Materiálové modely: Nástroj pevná mechanika ponúka rôzne materiálové modely, ktoré vám umožňujú analyzovať účinky plasticity a tiež veľké deformačné správanie pomocou hyperelastických materiálových modelov.

Ďalšie informácie o SimScale nájdete v úvodnom videu nižšie:
SimScale má priebežná politika. Môžeš vyskúšať nástroj zadarmo. Bezplatný účet vám poskytuje prístup k 3 000 hodinám výpočtového času ročne.

---

LS-DYNA

LS-DYNA je všeobecný softvér FEM, ktorý vám pomôže vyriešiť zložité problémy v automobilovom, leteckom, stavebnom, vojenskom, výrobnom a bioinžinierskom priemysle.

Tento nástroj má rôzne aplikácie a bol dokonca použitý pre simuláciu pristátia NASA JPL Mars Pathfinder na zistenie toho, ako by sa správali airbagy vesmírnej sondy. LS-DYNA je jedným z najflexibilnejších softvérov na analýzu konečných prvkov, ktorý existuje, a v zásade zvládne všetko, čo do neho vrhnete.

Na spustenie LS-DYNA potrebujete príkazový shell, spustiteľný súbor nástroja, vstupný súbor a dostatok voľného miesta na disku na spustenie simulácie. Za zmienku stojí, že vstupné súbory sú vo formáte ASCII.

LS-DYNA vám môže pomôcť s nasledujúcimi analýzami: termická analýza, analýza tekutín, analýza porúch, šírenie trhlín, elektromagnetizmus a oveľa viac. Ďalšie informácie o možnostiach softvéru nájdete na Webová stránka LSTC.

LS-DYNA si môžete kúpiť ako ročnú, platenú, mesačnú alebo webovú licenciu. Pre viac informácií môžete kontaktujte obchodné oddelenie LSTC.

---

Adams

Adams je cenný nástroj na simuláciu fyziky reálneho sveta a riešenie rozsiahlych problémov. Tento nástroj vám môže pomôcť navrhnúť vaše výrobky efektívnym spôsobom s cieľom optimalizovať výkon, bezpečnosť a pohodlie.

Môžete rýchlo a ľahko simulovať rôzne situácie a zistiť, ako sa záťaže a sily menia v čase v závislosti od typu pohybu a prevádzkových prostredí.

Adams je multidisciplinárny nástroj, ktorý vám umožňuje kombinovať a analyzovať údaje z rôznych oblastí vrátane: mechaniky, pneumatiky, hydrauliky, elektroniky a technológií riadiacich systémov. Vy tieto údaje používate na virtuálne testovanie svojich budúcich produktov.

Tento softvér na dynamiku viacerých telies je ideálny na účely návrhu produktu a na testovacie účely. Ak vašou prácou je výroba automobilov, ťažkých strojov alebo iných podobných výrobkov, potom je Adams pre vás ideálnou voľbou.

Ak chcete získať viac informácií a kúpiť produkt, prejdite na stránku MSCSoftware.

---

Simcenter 3D

Simcenter 3D je pokročilá simulačná platforma 3D, ktorú môžete použiť na modelovanie a simuláciu a analýzu rôznych systémov. Nástroj je možné použiť v rôznych oblastiach hneď od fázy návrhu produktu alebo systému. Toto je v skutočnosti jedna z hlavných výhod Simcenter 3D: môžete ju používať od fázy návrhu po fázu testovania.

Simcenter 3D môžete použiť pre nasledujúce typy analýz: štrukturálna analýza, analýza akustiky, analýza kompozitov, termická analýza, simulácia toku, pohybová analýza, viacfyzika, strojárstvo optimalizácia.

Ak chcete vidieť Simcenter 3D v akcii, pozrite si video uvedené nižšie:
Simcenter 3D je k dispozícii ako samostatný nástroj, ako aj integrovaný softvér s programom NX. Ďalšie informácie o zakúpení nástroja môžete získať navštívte oficiálnu webovú stránku spoločnosti Siemens.

---

WaveFEA

WaveFEA je softvér FEM, ktorý na vykonávanie zložitých výpočtov používa Autodesk Nastran Solver. Nástroj môžete použiť na širokú škálu úloh, vrátane analýzy kompozitov, štúdií zmierňovania rizík, porovnávania návrhov, analýzy dopadov, vypočítať výsledky nárazu, nájsť lokalizovaný faktor poškodenia, tepelné namáhanie a rozťažnosť, analýzu tvarovania kovov ako valcovanie a ťahanie a oveľa viac.

Tím, ktorý vytvoril program WaveFEA, publikoval aj sériu návodov, ako používať nástroj na vykonávanie rôznych analýz, ako aj podrobného sprievodcu inštaláciou. Toto je veľmi užitočná funkcia, takže je vhodná pre začiatočníkov. WaveFEA je v skutočnosti dokonalým softvérom FEM pre používateľov, ktorí sú vo FEA noví, konzultantov, individuálnych inžinierov aj pre malé spoločnosti.

Tento softvér má aj nevýhodu: 32-bitové (x86) verzie systému Windows nie sú podporované.

Ak chcete požiadať o bezplatné vyskúšanie WaveFEA alebo kúpiť softvér, prejdite na oficiálnu webovú stránku nástroja.

---

midasNFX

midasNFX je výkonný softvér pre štrukturálne úlohy CFD simulácie a optimalizácie. Ako používateľ máte úplnú slobodu pri vytváraní, upravovaní a manipulácii s modelmi FE.

Tento nástroj je tiež mimoriadne všestranný a poskytuje hĺbkovú analýzu funkcií, ako sú kontakt, nelineárnosť, dynamika a únava
k funkciám špičkovej analýzy tekutín.

Ak sa ponáhľate a potrebujete vybaviť veci rýchlo, midasNFX je pre vás tou pravou voľbou. Nástroj podporuje rýchle modelovanie simulačných modelov priamo do svojho grafického rozhrania pred / po. Vďaka svojim viacjadrovým riešeniam získate výsledky okamžite.
Softvér tiež obsahuje generátor automatických správ vo formáte slova a generátor správ 3D PDF na rýchle vykazovanie.

Máte záujem o testovanie midasNFX? Môžeš požiadať o cenovú ponuku na tejto stránke. K dispozícii je tiež podporný plán prenájmu pre malé spoločnosti a konzultantov FEA.

---

Mecway

Mecway je užitočný nástroj FEM pre Windows, ktorý sa zameriava na mechanickú a tepelnú simuláciu. Ak ste začiatočník a učíte sa používať softvér FEM, potom je to pre vás ideálna voľba. Nástroj má intuitívne grafické rozhranie, ktoré urýchľuje krivku učenia. Okrem toho vám poskytuje aj okamžitú spätnú väzbu o chybách pri práci. Týmto spôsobom môžete jasne vidieť, čo nerobíte dobre, a rýchlejšie sa učiť.

Mecway tiež umožňuje vizualizovať vaše modely graficky aj v obrysovom strome. Ak chcete vidieť Mecway v akcii, pozrite si video uvedené nižšie:
Medzi ďalšie vlastnosti patrí:

• Dynamické, statické, tepelné, vybočovacie, akustické atď.
• Plná nelineárna schopnosť, aj keď je to bezproblémová integrácia s priloženým riešiteľom CalculiX
• Široká škála typov prvkov, zaťaženia a materiálov
• Ručné aj automatické sieťovacie nástroje
• Až 1 000 000 uzlov v 64-bitovom režime
• Asociatívnosť CAD

Za zmienku stojí, že Mecway má 20-ročnú históriu vývoja. Môžeš kúpiť nástroj za 100 dolárov na nekomerčné použitie alebo 350 dolárov na komerčné použitie.

---

Závery

Úprimne povedané, neexistuje najlepší softvér FEM. Všetko závisí od vašich používateľských potrieb. Niektoré programy FEM sa špecializujú na určité oblasti, čo znamená, že v iných oblastiach ponechajú veľa požiadaviek.

Pri výbere softvéru FEM by mal byť hlavným kritériom typ požadovanej analýzy. Skontrolujte tiež maximálny počet uzlov, ktoré môže nástroj spracovať. A čo je najdôležitejšie, majte na pamäti, že nie každý softvér je rovnaký a pokiaľ ide o ich možnosti riešenia problémov, existuje obrovská variácia.

V tomto článku sme sa pokúsili zahrnúť špecializovaný softvér FEM, ako aj všeobecnejšie a univerzálnejšie nástroje, ktoré môžete použiť na širokú škálu analýz.

Ak ste použili iný softvér FEM, o ktorom si myslíte, že by sme ho mali zahrnúť do tohto zoznamu, dajte nám vedieť v komentároch nižšie.