有限元在機械制造業(yè)的應用和解決方案

2013-08-28  by:johnsen  來(lái)源:一喜識字


隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機軟件仿真工程技術(shù)(CAE)也得到了飛躍性的發(fā)展,在機械制造行業(yè)中扮演者越來(lái)越重要的角色。

計算機輔助工程對機械設計行業(yè)的應用,主要為如下幾個(gè)方面:

 


1、驗證設計方案、材料的合格性、安全性、安全系數,即結構的強度、剛度問(wèn)題

2、驗證設計方案的穩定性問(wèn)題
3、驗證設計合理性問(wèn)題,是否安全系數過(guò)大造成重量大耗材多?是否安全系數在合理范圍之內?是否存在應力集中等結構缺陷?

4、驗證在工作載荷下機械結構的有效性,如承受工作載荷、自然載荷(如重力載荷、風(fēng)載、雪載、覆冰、地震破壞)、動(dòng)態(tài)載荷(如離心力、速度、加速度激發(fā)造成的載荷)等復雜載荷條件下結構的受力情況

5、對結構的使用壽命的進(jìn)行綜合評估

6、對多物理場(chǎng)耦合情況下進(jìn)行力學(xué)計算核驗,如工作載荷、重力載荷、熱力、流體沖擊等復雜載荷相互作用的情況的計算核驗

7、在產(chǎn)品設計中推行仿真驅動(dòng)的設計理念,以仿真驅動(dòng)設計,在設計——仿真的循環(huán)迭代中把產(chǎn)品做到相對優(yōu)化,同時(shí)大大減少產(chǎn)品研發(fā)的總體成本,并提高產(chǎn)品的成功率和客戶(hù)的滿(mǎn)意度。


 

在上述情況中,如果使用人工進(jìn)行計算,將極度費時(shí)費力,而且必須具備相關(guān)的數學(xué)、物理、力學(xué)、材料學(xué)基礎和經(jīng)驗,同時(shí)容易出錯。

CAE軟件的出現,就是為了減輕這種計算的難度,可以說(shuō)目前的有限元分析軟件都是一種計算工具,里面集成了一個(gè)或多個(gè)該領(lǐng)域的主流理論,掌握了軟件操作,接合當今計算機的并行計算能力,就可以像計算大師一樣進(jìn)行復雜仿真模擬計算,圖形化的輸出結果也使得問(wèn)題描述變得形象和簡(jiǎn)化。

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