有限元在機械制造業(yè)的應(yīng)用和解決方案

2013-08-28 by:johnsen 來源:一喜識字

隨著計算機技術(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)中扮演者越來越重要的角色。

計算機輔助工程對機械設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用,主要為如下幾個方面:

1、驗證設(shè)計方案、材料的合格性、安全性、安全系數(shù),即結(jié)構(gòu)的強度、剛度問題

2、驗證設(shè)計方案的穩(wěn)定性問題
3、驗證設(shè)計合理性問題,是否安全系數(shù)過大造成重量大耗材多?是否安全系數(shù)在合理范圍之內(nèi)?是否存在應(yīng)力集中等結(jié)構(gòu)缺陷?

4、驗證在工作載荷下機械結(jié)構(gòu)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)、動態(tài)載荷(如離心力、速度、加速度激發(fā)造成的載荷)等復(fù)雜載荷條件下結(jié)構(gòu)的受力情況

5、對結(jié)構(gòu)的使用壽命的進行綜合評估

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

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

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

CAE軟件的出現(xiàn),就是為了減輕這種計算的難度,可以說目前的有限元分析軟件都是一種計算工具,里面集成了一個或多個該領(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行復(fù)雜仿真模擬計算,圖形化的輸出結(jié)果也使得問題描述變得形象和簡化。

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