Η εύρεση του σωστού λογισμικού για FEM / FEA δεν είναι εύκολη υπόθεση. Για το λόγο αυτό, θα αναφέρουμε τα καλύτερα εργαλεία που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να εκτελέσετε ανάλυση FEM σε υπολογιστή.

Πριν βυθιστούμε, αξίζει να σημειωθεί ότι από τεχνική άποψη δεν υπάρχει καμία διαφορά μεταξύ των όρων FEM (Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων) και της FEA (Ανάλυση Πεπερασμένων Στοιχείων). Ο όρος FEM είναι πιο δημοφιλής στα πανεπιστήμια, ενώ ο FEA είναι πιο δημοφιλής στις βιομηχανίες. FEM ή FEA είναι μια αριθμητική μέθοδος για την επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων στη μαθηματική φυσική και μηχανική.

Το καλύτερο λογισμικό FEM / FEA που χρησιμοποιείται σε υπολογιστές με Windows

SimScale

Το SimScale είναι ένα ισχυρό εργαλείο FEM που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στο πρόγραμμα περιήγησής σας, χωρίς να εγκαταστήσετε κανένα λογισμικό. Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να ανεβάσετε το μοντέλο και να εκτελέσετε την ανάλυση.

Το στοιχείο ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων του SimScale σας επιτρέπει να δοκιμάσετε και να προβλέψετε τη συμπεριφορά των δομών. Αυτό το εργαλείο σας βοηθάει να λύσετε σύνθετα προβλήματα δομικών μηχανικών που υπόκεινται σε στατικές και δυναμικές συνθήκες φόρτωσης.

Το εργαλείο υποστηρίζει τις ακόλουθες ενότητες:

1. Στατική ανάλυση: Εκτελέστε προσομοιώσεις δομών, συμπεριλαμβανομένης της γραμμικής στατικής και μη γραμμικής οιονεί στατικής ανάλυσης. Αυτή η ενότητα είναι πολύ χρήσιμη για την προσομοίωση βαρέων μηχανημάτων, βιομηχανικού εξοπλισμού, δομής αεροσκαφών, σωλήνων και σχεδιασμού γέφυρας.
2. Δυναμική ανάλυση: Αναλύστε τη δυναμική απόκριση μιας δομής που υποβλήθηκε σε διάφορα φορτία και μετατοπίσεις για τον υπολογισμό των φορτίων πρόσκρουσης και της δομικής υποβάθμισης. Αυτή η ενότητα είναι πολύ χρήσιμη για την ανάλυση των επιπτώσεων της αυτοκινητοβιομηχανίας, του σεισμού σε κτίρια και πολλά άλλα.
3. Ανάλυση διαφορών: Προσδιορίστε τις ιδιοσυχνότητες και τους ιδιομορφισμούς μιας δομής ως αποτέλεσμα των ελεύθερων κραδασμών. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την ενότητα για να αναλύσετε την απόκριση αιχμής κτιρίων, γεφυρών ή εξαρτημάτων οχημάτων κάτω από διάφορες συχνότητες.
4. Πολλαπλασιαστική δυναμική και περιορισμοί επαφής: Αναλύστε τη συμπεριφορά των δομών κάτω από μεγάλους περιορισμούς ολίσθησης και τριβής χωρίς τριβή.
5. Μοντέλα υλικών: Το εργαλείο στερεάς μηχανικής προσφέρει διάφορα μοντέλα υλικών, επιτρέποντάς σας να αναλύσετε τις επιδράσεις της πλαστικότητας, καθώς και τη μεγάλη συμπεριφορά παραμόρφωσης χρησιμοποιώντας μοντέλα υπερελαστικού υλικού.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το SimScale, δείτε το βίντεο εισαγωγής παρακάτω:

Το SimScale έχει μια πολιτική πληρωμής με την πάροδο του χρόνου. Μπορείτε να δοκιμάσετε το εργαλείο δωρεάν. Ο δωρεάν λογαριασμός σάς παρέχει πρόσβαση σε 3000 ώρες χρόνου υπολογιστών ανά έτος.

LS-DYNA

Το LS-DYNA είναι ένα γενικό λογισμικό FEM που θα σας βοηθήσει να λύσετε πολύπλοκα προβλήματα στις αυτοκινητοβιομηχανίες, την αεροδιαστημική, τις κατασκευές, τη στρατιωτική βιομηχανία και τη βιομηχανία βιοτεχνολογίας.

Το εργαλείο έχει διάφορες εφαρμογές και χρησιμοποιήθηκε ακόμη και για την προσομοίωση προσγείωσης του JPL Mars Pathfinder της NASA για να δει πώς συμπεριφέρονται οι αερόσακοι του διαστημικού καθετήρα. Το LS-DYNA είναι ένα από τα πιο ευέλικτα λογισμικά ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων εκεί έξω και μπορεί να χειριστεί βασικά όλα όσα πετάτε σε αυτό.

Για να εκτελέσετε το LS-DYNA, χρειάζεστε ένα κέλυφος εντολών, το εκτελέσιμο αρχείο του εργαλείου, ένα αρχείο εισόδου και αρκετό ελεύθερο χώρο στο δίσκο για να εκτελέσετε την προσομοίωση. Αξίζει να σημειωθεί ότι το αρχείο εισόδου είναι σε μορφή ASCII.

Το LS-DYNA μπορεί να σας βοηθήσει με τις ακόλουθες αναλύσεις: θερμική ανάλυση, ανάλυση υγρών, ανάλυση αποτυχίας, διάδοση ρωγμών, ηλεκτρομαγνητισμός και πολλά άλλα. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις δυνατότητες του λογισμικού, μεταβείτε στον ιστότοπο του LSTC.

Μπορείτε να αγοράσετε το LS-DYNA ως ετήσια, πληρωμένη, μηνιαία ή site άδεια. Για περισσότερες πληροφορίες, μπορείτε να επικοινωνήσετε με το Τμήμα Πωλήσεων της LSTC.

Αδάμ

Ο Adams είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για την προσομοίωση της φυσικής του πραγματικού κόσμου και την επίλυση μεγάλων προβλημάτων. Το εργαλείο μπορεί να σας βοηθήσει να σχεδιάσετε τα προϊόντα σας με αποτελεσματικό τρόπο, ώστε να βελτιστοποιήσετε την απόδοση, την ασφάλεια και την άνεση.

Μπορείτε να προσομοιώσετε γρήγορα και εύκολα διάφορες καταστάσεις και να δείτε πώς τα φορτία και οι δυνάμεις ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο κίνησης και τα περιβάλλοντα λειτουργίας.

Το Adams είναι ένα διεπιστημονικό εργαλείο, το οποίο σας επιτρέπει να συνδυάζετε και να αναλύετε δεδομένα από διάφορους τομείς, όπως: μηχανική, πνευματική, υδραυλική, ηλεκτρονική και τεχνολογίες συστημάτων ελέγχου. Εσείς αυτούς χρησιμοποιείτε αυτά τα δεδομένα για να ελέγξετε ουσιαστικά τα μελλοντικά προϊόντα σας.

Αυτό το λογισμικό δυναμικής πολλαπλών στοιχείων είναι ιδανικό για το σχεδιασμό των προϊόντων και τους σκοπούς δοκιμών. Εάν η δουλειά σας περιλαμβάνει την κατασκευή αυτοκινήτων, βαριών μηχανημάτων ή άλλων παρόμοιων προϊόντων, τότε ο Adams είναι η ιδανική επιλογή για εσάς.

Για περισσότερες πληροφορίες και για να αγοράσετε το προϊόν, μεταβείτε στη σελίδα του MSCSoftware.

Simcenter 3D

Το Simcenter 3D είναι μια προηγμένη πλατφόρμα 3D προσομοίωσης που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να μοντελοποιήσετε, να προσομοιώσετε και να αναλύσετε διάφορα συστήματα. Το εργαλείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ποικίλα πεδία από τη φάση σχεδιασμού ενός προϊόντος ή ενός συστήματος. Στην πραγματικότητα αυτό είναι ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα του Simcenter 3D: μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε από τη φάση του σχεδιασμού μέχρι τη φάση της δοκιμής.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Simcenter 3D για τους παρακάτω τύπους ανάλυσης: δομική ανάλυση, ανάλυση ακουστικής, ανάλυση σύνθετων υλικών, θερμική ανάλυση, προσομοίωση ροής, ανάλυση κίνησης, πολυφωνική, βελτιστοποίηση μηχανικής.

Αν θέλετε να δείτε το Simcenter 3D σε δράση, δείτε το παρακάτω βίντεο:

Το Simcenter 3D διατίθεται ως αυτόνομο εργαλείο, καθώς και ένα ολοκληρωμένο λογισμικό με το NX. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την αγορά του εργαλείου, μπορείτε να δείτε την επίσημη ιστοσελίδα της Siemens.

WaveFEA

Το WaveFEA είναι ένα λογισμικό FEM που χρησιμοποιεί το Autresk Nastran Solver για την εκτέλεση πολύπλοκων υπολογισμών. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το εργαλείο για μια μεγάλη ποικιλία εργασιών, όπως ανάλυση σύνθετων υλικών, μελέτες μετριασμού του κινδύνου, σύγκριση σχεδίων, ανάλυση αντίκτυπου, υπολογισμός αποτελεσμάτων κρούσης, εύρεση εντοπισμένου παράγοντα ζημιάς, θερμικές καταπονήσεις και επέκταση, πολύ περισσότερο.

Η ομάδα που δημιούργησε το WaveFEA δημοσίευσε επίσης μια σειρά από μαθήματα σχετικά με τον τρόπο χρήσης του εργαλείου για την εκτέλεση διαφόρων αναλύσεων, καθώς και έναν λεπτομερή οδηγό εγκατάστασης. Αυτό είναι ένα πολύ χρήσιμο χαρακτηριστικό, καθιστώντας το κατάλληλο για αρχάριους. Στην πραγματικότητα, το WaveFEA είναι το τέλειο λογισμικό FEM για χρήστες νέων FEA, συμβούλων, μεμονωμένων μηχανικών, καθώς και μικρών εταιρειών.

Υπάρχει επίσης ένα μειονέκτημα για αυτό το λογισμικό: Οι 32-bit (x86) εκδόσεις των Windows δεν υποστηρίζονται.

Για να ζητήσετε δωρεάν δοκιμή WaveFEA ή για να αγοράσετε το λογισμικό, μεταβείτε στον επίσημο ιστότοπο του εργαλείου.

midasNFX

Το midasNFX είναι ένα ισχυρό λογισμικό για εργασίες δομικής προσομοίωσης CFD και σχεδιασμού βελτιστοποίησης. Ως χρήστης, έχετε πλήρη ελευθερία στην κατασκευή, επεξεργασία και χειρισμό μοντέλων FE.

Το εργαλείο είναι επίσης εξαιρετικά ευέλικτο και μπορεί να προσφέρει σε βάθος ανάλυση για λειτουργίες όπως η επαφή, η μη γραμμική, η δυναμική και η κόπωση

σε λειτουργίες ανάλυσης υγρών υψηλής απόδοσης.

Αν βιάζεστε και πρέπει να κάνετε τα πράγματα γρήγορα, το midasNFX είναι η σωστή επιλογή για εσάς. Το Εργαλείο υποστηρίζει τη γρήγορη μοντελοποίηση μοντέλων προσομοίωσης απευθείας στη γραφική διεπαφή προ / μετά. Χάρη στους multi-core solvers, θα έχετε τα αποτελέσματα χωρίς καθυστέρηση.

Το λογισμικό διαθέτει επίσης μια γεννήτρια αυτόματης αναφοράς μορφοποίησης λέξεων και μια γεννήτρια 3D αναφορών PDF για γρήγορη αναφορά.

Ενδιαφέρεστε για τον έλεγχο midasNFX; Μπορείτε να ζητήσετε μια προσφορά σε αυτή τη σελίδα. Υπάρχει επίσης ένα υποστηρικτικό σχέδιο ενοικίασης για μικρές επιχειρήσεις και συμβούλους της FEA.

Mecway

Το Mecway είναι ένα χρήσιμο εργαλείο FEM για Windows που επικεντρώνεται στη μηχανική και θερμική προσομοίωση. Εάν είστε αρχάριος και μαθαίνετε να χρησιμοποιείτε το λογισμικό FEM, τότε αυτή είναι η τέλεια επιλογή για εσάς. Το εργαλείο διαθέτει μια διαισθητική γραφική διεπαφή που επιταχύνει την καμπύλη μάθησης. Επιπλέον, παρέχει επίσης άμεση ανατροφοδότηση σχετικά με τα λάθη κατά την εργασία σας. Με αυτό τον τρόπο, μπορείτε να δείτε καθαρά τι δεν κάνετε σωστά και να μάθετε γρηγορότερα.

Το Mecway σας επιτρέπει επίσης να απεικονίσετε τα μοντέλα σας τόσο γραφικά όσο και σε ένα δέντρο. Αν θέλετε να δείτε το Mecway σε δράση, δείτε το παρακάτω βίντεο:

Άλλα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

• Δυναμική, στατική, θερμική, λυγισμένη, ακουστική κ.λπ.
• Πλήρης μη γραμμική δυνατότητα χωρίς ενοποίηση με τον ενσωματωμένο Solver του CalciX
• Ευρεία γκάμα στοιχείων, φορτίου και τύπων υλικών
• Τόσο χειροκίνητα όσο και αυτόματα εργαλεία αντιστάθμισης
• Έως 1.000.000 κόμβοι σε λειτουργία 64 bit
• Συσχετισμός CAD

Αξίζει να σημειωθεί ότι το Mecway έχει 20ετή ιστορία ανάπτυξης. Μπορείτε να αγοράσετε το εργαλείο για $ 100 για μη εμπορική χρήση ή $ 350 για εμπορική χρήση.

Συμπεράσματα

Με κάθε ειλικρίνεια, δεν υπάρχει καλύτερο λογισμικό FEM. Όλα εξαρτώνται από τις ανάγκες σας ως χρήστης. Ορισμένα λογισμικά FEM ειδικεύονται σε ορισμένα πεδία, πράγμα που σημαίνει ότι θα αφήσουν πολλά να είναι επιθυμητά σε άλλους τομείς.

Κατά την επιλογή ενός λογισμικού FEM, ο τύπος της απαιτούμενης ανάλυσης πρέπει να είναι το βασικό σας κριτήριο. Επίσης, ελέγξτε ποιος είναι ο μέγιστος αριθμός κόμβων που μπορεί να επεξεργαστεί το εργαλείο. Και το πιο σημαντικό, να έχετε κατά νου ότι δεν είναι όλα τα λογισμικά τα ίδια και υπάρχει μια τεράστια ποικιλία όσον αφορά τις δυνατότητες επίλυσης προβλημάτων τους., προσπαθήσαμε να συμπεριλάβουμε και εξειδικευμένο λογισμικό FEM, καθώς και γενικότερα και ευέλικτα εργαλεία που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για ένα ευρύ φάσμα αναλύσεων.

Αν έχετε χρησιμοποιήσει άλλο λογισμικό FEM που νομίζετε ότι πρέπει να συμπεριλάβουμε σε αυτήν τη λίστα, ενημερώστε μας στα παρακάτω σχόλια.