7 najboljših orodij za izvajanje analize FEM na osebnih računalnikih z operacijskim sistemom Windows

Iskanje pravega programska oprema za FEM / FEA ni lahka naloga. Iz tega razloga bomo v tem članku našteli najboljša orodja, s katerimi lahko analizirate FEM na računalniku.

Preden se potopimo, je treba omeniti, da tehnično ni popolnoma nobene razlike med pojmoma FEM (metoda končnih elementov) in FEA (analiza končnih elementov). Izraz FEM je bolj priljubljen na univerzah, medtem ko je FEA bolj priljubljen v panogah. FEM ali FEA je numerična metoda za reševanje zapletenih problemov v matematični fiziki in tehniki.

Najboljša programska oprema FEM / FEA za uporabo na osebnih računalnikih z operacijskim sistemom Windows

SimScale

SimScale je močno orodje FEM, ki ga lahko uporabljate v brskalniku, ne da bi namestili programsko opremo. Vse, kar morate storiti, je naložiti model in zagnati analizo.

Komponenta Analiza končnih elementov SimScale omogoča preizkušanje in napovedovanje vedenja struktur. To orodje vam pomaga rešiti zapletene konstrukcijske probleme, ki so izpostavljeni statičnim in dinamičnim obremenitvam.

Orodje podpira naslednje module:

1. Statična analiza: Izvedite simulacije struktur, vključno z linearno statično in nelinearno kvazistatično analizo. Ta modul je zelo uporaben za simulacijo težkih strojev, industrijske opreme, konstrukcije letal, cevi in ​​mostov.
2. Dinamična analiza: Analizirajte dinamični odziv konstrukcije, ki je izpostavljena različnim obremenitvam in premikom, da se izračunajo udarne obremenitve in degradacija konstrukcije. Ta modul je zelo koristen za analizo avtomobilske industrije, posledic potresa na zgradbah in še več.
3. Modalna analiza: Določite lastne frekvence in lastne načine konstrukcije kot rezultat prostih vibracij. Ta modul lahko uporabite za analizo največje odzivnosti zgradb, mostov ali delov vozila pod različnimi frekvencami.
4. Večdelna dinamika in kontaktne omejitve: Analizirajte obnašanje struktur pri velikih drsnih in brez trenja kontaktnih omejitvah.
5. Modeli materialov: Orodje za trdno mehaniko ponuja različne modele materialov, ki vam omogočajo analizo učinkov plastičnosti in obnašanja velikih deformacij z uporabo modelov hiperelastičnega materiala.

Za več informacij o SimScale si oglejte spodnji uvodni video:
SimScale ima plačilo, ko greš. Ti lahko preizkusite orodje zastonj. Brezplačni račun vam omogoča dostop do 3000 ur računalniškega časa na leto.

---

LS-DYNA

LS-DYNA je splošna programska oprema za FEM, ki vam bo pomagala rešiti zapletene probleme v avtomobilski, letalski, vesoljski, gradbeni, vojaški, proizvodni in bioinženirski industriji.

Orodje ima različne aplikacije in je bilo uporabljeno celo za simulacijo pristanka NASA JPL Mars Pathfinder, da bi ugotovili, kako se bodo obnašale zračne blazine vesoljske sonde. LS-DYNA je ena izmed najbolj prilagodljivih programov za analizo končnih elementov in v bistvu zmore vse, kar vanjo vržete.

Za zagon LS-DYNA potrebujete ukazno lupino, izvedljivo datoteko orodja, vhodno datoteko in dovolj prostega prostora na disku za zagon simulacije. Omeniti velja, da so vhodne datoteke v obliki ASCII.

LS-DYNA vam lahko pomaga pri naslednjih analizah: termična analiza, analiza tekočin, analiza okvar, širjenje razpok, elektromagnetizem in še veliko več. Za več informacij o zmožnostih programske opreme pojdite na Spletno mesto LSTC.

LS-DYNA lahko kupite kot letno, plačljivo, mesečno ali spletno licenco. Za več informacij lahko stopite v stik s prodajnim oddelkom LSTC.

---

Adams

Adams je dragoceno orodje za simulacijo fizike iz resničnega sveta in reševanje obsežnih problemov. Orodje vam lahko pomaga pri učinkovitem oblikovanju izdelkov, da optimizirate zmogljivost, varnost in udobje.

Hitro in enostavno lahko simulirate različne situacije in vidite, kako se obremenitve in sile časovno razlikujejo glede na vrsto gibanja in delovna okolja.

Adams je multidisciplinarno orodje, ki vam omogoča mešanje in analizo podatkov z različnih področij, vključno z: mehaniko, pnevmatiko, hidravliko, elektroniko in tehnologijami nadzornih sistemov. Te podatke uporabljate za praktično preizkušanje vaših prihodnjih izdelkov.

Ta multibody programska oprema za dinamiko je kot nalašč za načrtovanje izdelkov in preskusne namene. Če vaše delo vključuje izdelavo avtomobilov, težkih strojev ali drugih podobnih izdelkov, potem je Adams odlična izbira za vas.

Za več informacij in nakup izdelka: pojdite na stran MSCSoftware.

---

Simcenter 3D

Simcenter 3D je napredna 3D simulacijska platforma, ki jo lahko uporabite za modeliranje ter simulacijo in analizo različnih sistemov. Orodje se lahko uporablja na različnih področjih že v fazi načrtovanja izdelka ali sistema. Pravzaprav je to ena glavnih prednosti Simcenter 3D: uporabljate lahko od faze načrtovanja do faze testiranja.

Simcenter 3D lahko uporabite za naslednje vrste analiz: strukturna analiza, akustična analiza, analiza kompozitov, toplotna analiza, simulacija pretoka, analiza gibanja, multifizika, inženiring optimizacija.

Če želite videti Simcenter 3D v akciji, si oglejte spodnji video:
Simcenter 3D je na voljo kot samostojno orodje in integrirana programska oprema z NX. Za več informacij o nakupu orodja lahko obiščite Siemensovo uradno spletno stran.

---

WaveFEA

WaveFEA je programska oprema FEM, ki uporablja Autodesk Nastran Solver za izvajanje zapletenih izračunov. Orodje lahko uporabite za najrazličnejše naloge, vključno z analizo kompozitov, študijami za zmanjšanje tveganja, primerjavo zasnove, analizo vplivov, izračunati rezultate udarca, najti lokalizirani faktor škode, toplotne napetosti in raztezanje, analizo oblikovanja kovin, kot so valjanje in vlečenje, in veliko več.

Skupina, ki je ustvarila WaveFEA, je objavila tudi vrsto vadnic o tem, kako uporabljati orodje za izvajanje različnih analiz, pa tudi temeljit priročnik za namestitev. To je zelo uporabna funkcija, zaradi česar je primerna za začetnike. WaveFEA je pravzaprav popolna programska oprema FEM za uporabnike, ki so novi v FEA, svetovalce, posamezne inženirje in majhna podjetja.

Ta programska oprema ima tudi slabost: 32-bitne (x86) različice sistema Windows niso podprte.

Če želite zahtevati brezplačno preskusno različico WaveFEA ali kupiti programsko opremo, pojdite na uradno spletno stran orodja.

---

midasNFX

midasNFX je zmogljiva programska oprema za strukturne naloge CFD simulacije in optimizacije. Kot uporabnik imate popolno svobodo pri gradnji, urejanju in manipulaciji modelov FE.

Orodje je tudi izjemno vsestransko in lahko nudi poglobljeno analizo funkcij, kot so kontaktne, nelinearne, dinamične in utrujenost
do vrhunskih funkcij analize tekočin.

Če se vam mudi in morate stvari hitro opraviti, je midasNFX prava izbira za vas. Orodje podpira hitro modeliranje simulacijskih modelov neposredno v grafični vmesnik pred / po objavi. Zahvaljujoč večjedrnim rešitvam boste v kratkem dobili rezultate.
Programska oprema vključuje tudi generator samodejnega poročanja v besedilni obliki in 3D poročilo za hitro poročanje.

Vas zanima testiranje midasNFX? Ti lahko zahtevajte ponudbo na tej strani. Za mala podjetja in svetovalce FEA je na voljo tudi podporni načrt najema.

---

Mecway

Mecway je uporabno orodje FEM za Windows, ki se osredotoča na mehansko in termično simulacijo. Če ste začetnik in se učite uporabljati programsko opremo FEM, je to prava izbira za vas. Orodje ima intuitiven grafični vmesnik, ki pospeši učno krivuljo. Poleg tega vam omogoča tudi takojšnje povratne informacije o napakah med delom. Na ta način lahko jasno vidite, kaj ne delate prav, in se hitreje naučite.

Mecway vam omogoča tudi vizualizacijo svojih modelov tako grafično kot v drevesnem orisu. Če želite videti Mecway v akciji, si oglejte spodnji video:
Druge funkcije vključujejo:

• Dinamični, statični, termični, upogibni, zvočni itd.
• Popolna nelinearna zmogljivost, čeprav brezšivna integracija z vključenim reševalcem CalculiX
• Širok izbor elementov, obremenitev in vrst materialov
• Tako ročno kot avtomatsko orodje za mreženje
• Do 1.000.000 vozlišč v 64-bitnem načinu
• CAD asociativnost

Omeniti velja, da ima Mecway 20-letno zgodovino razvoja. Ti lahko kupi orodje za 100 USD za nekomercialno uporabo ali 350 USD za komercialno uporabo.

---

Zaključki

Iskreno povedano, ni najboljše programske opreme za FEM. Vse je odvisno od vaših potreb kot uporabnika. Nekatere programe FEM so specializirane za določena področja, kar pomeni, da bodo pustile veliko želenega na drugih področjih.

Pri izbiri programske opreme za FEM mora biti vaše glavno merilo vrsta analize. Preverite tudi, kakšno je največje število vozlišč, ki jih orodje lahko obdela. In kar je najpomembneje, ne pozabite, da vsa programska oprema ni enaka in da se njihove sposobnosti reševanja težav zelo razlikujejo.

V ta članek smo poskušali vključiti tako specializirano programsko opremo za FEM, kot tudi splošnejša in bolj vsestranska orodja, ki jih lahko uporabite za široko paleto analiz.

Če ste uporabili drugo programsko opremo FEM, za katero menite, da bi jo morali vključiti na ta seznam, nam to sporočite v spodnjih komentarjih.