關(guān)于有限元分析的應(yīng)用,你有所了解嗎 |
隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)品從低端到高端邁進(jìn),全民進(jìn)入埋頭苦干扎實(shí)研究的階段。進(jìn)入這個(gè)階段后,對(duì)新產(chǎn)品的研發(fā)方式有了新的認(rèn)識(shí)。研發(fā)方式從仿制到局部改進(jìn),到全方位的研發(fā)。伴隨著對(duì)全新產(chǎn)品的研發(fā),數(shù)值仿真分析,典型的如有限元仿真,成了研發(fā)階段必不可少的過程。有限元分析作為一種成熟的技術(shù)手段,在各行業(yè)各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。很多設(shè)計(jì)工程師在研發(fā)階段也引入有限元仿真分析,但是經(jīng)過仿真分析,打樣加工后產(chǎn)品達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞或瑕疵,或者功能完全不能實(shí)現(xiàn)。于是一言一概之,有限元分析不準(zhǔn)確,純屬騙人。
今天談?wù)剬?duì)有限元分析的一些見解,不同的意見大家互相包容。首先,說有限元分析一點(diǎn)都不準(zhǔn)純屬騙人的設(shè)計(jì)工程師,要么是被有限元害的太苦,要么是對(duì)分析工程師的一種職業(yè)偏見,而后一種更常見。因?yàn)榉治龉こ處熍c設(shè)計(jì)工程師交集很多,設(shè)計(jì)工程師完成設(shè)計(jì)后將設(shè)計(jì)產(chǎn)品交給分析工程師進(jìn)行仿真分析,分析完成后通常有許多地方達(dá)不到要求,因此對(duì)達(dá)不到要求的地方就需要設(shè)計(jì)工程師 進(jìn)行改進(jìn),一次兩次修改,來來回回改進(jìn)次數(shù)多了,就會(huì)產(chǎn)生抱怨,甚至有些產(chǎn)品受設(shè)計(jì)條件限制,怎么修改都達(dá)不到要求,于是設(shè)計(jì)工程師就會(huì)對(duì)老板說,仿真分析其實(shí)不準(zhǔn)確,根本沒必要,我從事設(shè)計(jì)多少多少年,人家都是這么做的,一點(diǎn)問題沒有。
其次,有限元分析是一種數(shù)值仿真分析,對(duì)數(shù)值非常敏感,因此受模型簡(jiǎn)化、邊界條件、載荷方式、單元類型等影響非常大,F(xiàn)在很多分析經(jīng)驗(yàn)比較欠缺的仿真工程師 ,對(duì)這些方面把握不好,很容易造成計(jì)算結(jié)果失真。以前遇到一個(gè)畢業(yè)三年的碩士,做一個(gè)簡(jiǎn)單座椅鋼架的受力分析,這位大神拿到模型后,對(duì)模型完全不簡(jiǎn)化,直接建立網(wǎng)格,設(shè)定邊界加載,然后提交計(jì)算。最后算了一天,沒有出來結(jié)果。主管來問分析進(jìn)展,就找一堆理由,夸大分析的難度,拖延了設(shè)計(jì)周期,使得公司各級(jí)人員 對(duì)仿真分析人員產(chǎn)生誤解,對(duì)仿真分析行業(yè)形成偏見。
第三,有限元分析是一種數(shù)值逼近,所以不可避免的會(huì)有誤差。同時(shí)仿真分析領(lǐng)域非常廣泛,常規(guī)工程應(yīng)用的計(jì)算可以通過仿真分析達(dá)到設(shè)計(jì)目的,但是不是所有事情 都可以通過仿真分析來實(shí)現(xiàn)。作為一位經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師,通常可以判斷哪個(gè)項(xiàng)目能實(shí)現(xiàn)仿真,分析能得到什么結(jié)果,計(jì)算精度能達(dá)到多少。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的案例,以前東莞的某個(gè)連接器公司,他們的一款產(chǎn)品在插入過程中舌端根部經(jīng)常斷裂,設(shè)計(jì)工程師憑經(jīng)驗(yàn)修改了很多方式,但是就是達(dá)不到要求。后來他們就想做個(gè)有限元分析,于是把產(chǎn)品發(fā)到深圳有限元分析工程技術(shù)有限公司。我們拿到設(shè)計(jì)產(chǎn)品后,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行各種優(yōu)化分析,最后提出了與他們理解完全相反的修改方式。他們開始非常質(zhì)疑,但是經(jīng)過我們?cè)敿?xì)說明產(chǎn)品的受力過程,他們采納了我們的意見,并根據(jù)修改意見重新加工。事實(shí)說明,該修改方案非常成功,出廠后該產(chǎn)品的不良率直接降低至五萬分之一。 總體說來,仿真分析是一門綜合技能,需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ),包括物理學(xué)、力學(xué)、數(shù)值計(jì)算等,也需要豐富的工程經(jīng)驗(yàn),希望廣大分析工程師能夠在提高自身分析技能 的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)職業(yè)素養(yǎng),實(shí)事求是的給出分析結(jié)果。同時(shí)也希望設(shè)計(jì)工程師能充分理解分析工程師的工作職責(zé),分析工程師完成分析后,要求修改設(shè)計(jì)并不是故意刁難設(shè)計(jì),而是對(duì)設(shè)計(jì)的一種尊重,目的是把設(shè)計(jì)做的更好、更安全、更完美。
深圳有限元分析工程技術(shù)有限公司(Fealtd),面向全球客戶提供專業(yè)有限元分析技術(shù)服務(wù),在結(jié)構(gòu)、流體、電磁、多物理場(chǎng)耦合、成型、模態(tài)、振動(dòng)、疲勞等方面的分析積累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn),目前已成功為航空航天、汽車、船舶、兵器、鐵路、電子電器、建筑、重工等行業(yè)客戶完成了項(xiàng)目cae分析、cae定制開發(fā)、cae技術(shù)培訓(xùn)以及課題研究等服務(wù)。 |