В начале моей карьеры я активно занимался проектированием в CAD-программах и сам относился к людям, которые не считают расчёты методом конечных элементов (МКЭ) чем-то особо сложным.
Вот как я видел этот процесс: берёте геометрическую CAD-модель, задаёте материал, нагрузки, граничные условия, контактные пары, строите сетку и получаете результаты… – это же просто такой чёрный ящик! По крайней мере, таким мне казался этот процесс на тот момент.
Чёрный ящик МКЭ-программ
Но чем больше я изучал метод конечных элементов, тем больше я начинал понимать, что МКЭ-программы скорее являются наглядной графической интерпретацией задаваемых математических моделей и инструментом для проведения виртуальных испытаний этих моделей.
В основу любой математической модели заложена определённая гипотеза, поэтому очень важно понимать, в каких случаях применима та или иная модель. То же самое относится и к МКЭ-расчёту – прежде чем его выполнять, необходимо ответить на следующие вопросы:
- Как правильно создать модель, чтобы получить корректные результаты?
- И какие же результаты можно считать корректными? Как мне их проверить?
При этом крайне важно:
- понимать, что именно вы делаете, и какие математические модели заложены в основу вашего программного обеспечения (это должно быть указано в руководстве);
- не забывать проводить эксперименты на реальном объекте!
Расчёты МКЭ никогда полностью не заменят реальные испытания, и проверка результатов моделирования является абсолютно необходимым этапом.
МКЭ-расчёты и реальные испытания
У вас, конечно, может возникнуть закономерный вопрос: если в любом случае необходимо проводить эксперименты, то зачем же мне тогда нужны ещё и МКЭ-расчёты? Они нужны, чтобы улучшить процесс разработки!
По мере того, как с помощью расчётов вы получаете дополнительную информацию о поведении модели в данном типе испытания, вы улучшаете своё представление о диапазоне ожидаемых результатов, что позволяет уменьшить количество необходимых натурных испытаний, которые, как правило, весьма затратны по времени и ресурсам.
Главным преимуществом МКЭ-расчётов является то, что они позволяют менять форму и прочие параметры модели, воспроизводя на ней тот же «виртуальный» эксперимент без каких-либо существенных затрат. Разве этого одного не достаточно, чтобы начать применять конечноэлементные расчёты в вашей практике разработки?
Если вы хотите больше узнать о МКЭ расчётах, опыте применения и практических навыках - подписывайтесь на страницу https://www.webinar.soften.com.ua и https://www.facebook.com/softenukraine
Нам важно получить от вас обратную связь – это поможет нам лучше подготавливать материалы. Оставляйте свои комментарии, вопросы и предложения под статьей или можете написать на E-mail:
Источник: www.ansys.soften.com.ua
