Nalezení správného softwaru pro FEM / FEA není snadný úkol. Z tohoto důvodu uvádíme seznam nejlepších nástrojů, které můžete použít ke spuštění analýzy MKP na PC.

Než se ponoříme, stojí za zmínku, že technicky neexistuje absolutně žádný rozdíl mezi pojmy FEM (metoda konečných prvků) a FEA (analýza konečných prvků). Termín FEM je populárnější na univerzitách, zatímco FEA je populárnější v průmyslových odvětvích. FEM nebo FEA je numerická metoda pro řešení složitých problémů v matematické fyzice a inženýrství.

Nejlepší software FEM / FEA pro použití na počítačích se systémem Windows

SimScale

SimScale je výkonný nástroj FEM, který můžete použít v prohlížeči bez instalace jakéhokoli softwaru. Musíte pouze nahrát model a spustit analýzu.

Komponenta konečných prvků SimScale vám umožňuje testovat a předpovídat chování struktur. Tento nástroj vám pomůže vyřešit složité problémy konstrukčního inženýrství vystavené statickým a dynamickým zatížením.

Nástroj podporuje následující moduly:

1. Statická analýza: Provádějte simulace struktury, včetně lineární statické a nelineární kvazi-statické analýzy. Tento modul je velmi užitečný pro simulaci těžkých strojů, průmyslových zařízení, konstrukce letadel, potrubí a návrh mostů.
2. Dynamická analýza: Analyzujte dynamickou odezvu konstrukce vystavené různým zatížením a posunům pro výpočet nárazových zatížení a degradace struktury. Tento modul je velmi užitečný pro analýzu automobilového průmyslu, účinky zemětřesení na budovy a další.
3. Modální analýza: Určete vlastní frekvence a vlastní módy struktury v důsledku volných vibrací. Pomocí tohoto modulu můžete analyzovat maximální odezvu budov, mostů nebo částí vozidla při různých frekvencích.
4. Multibody Dynamics and Contact Constraints: Analyzujte chování struktur pod velkými kluznými třeními a bez třecích kontaktních omezení.
5. Materiálové modely: Nástroj s pevnou mechanikou nabízí různé materiálové modely, které vám umožňují analyzovat účinky plasticity i velké deformační chování pomocí modelů z hyperelastického materiálu.

Další informace o SimScale naleznete v úvodním videu níže:

SimScale má zásady průběžného placení. Tento nástroj můžete vyzkoušet zdarma. Bezplatný účet vám umožní přístup k 3000 hodin výpočetního času ročně.

LS-DYNA

LS-DYNA je obecný software FEM, který vám pomůže vyřešit složité problémy v automobilovém, leteckém, stavebním, vojenském, výrobním a bioinženýrském průmyslu.

Tento nástroj má různé aplikace a byl dokonce použit pro simulaci přistání Mars Pathfinder NASA JPL, aby viděl, jak by se airbagy vesmírné sondy chovaly. LS-DYNA je jedním z nejflexibilnějších softwarů pro analýzu konečných prvků a dokáže v podstatě zvládnout vše, co za to hodíte.

Aby bylo možné spustit LS-DYNA, potřebujete ke spuštění simulace příkazový shell, spustitelný soubor nástroje, vstupní soubor a dostatek volného místa na disku. Za zmínku stojí, že vstupní soubor je ve formátu ASCII.

LS-DYNA vám může pomoci s následujícími analýzami: tepelná analýza, analýza tekutin, analýza poruch, šíření trhlin, elektromagnetismus a mnoho dalšího. Další informace o možnostech softwaru naleznete na webu LSTC.

LS-DYNA si můžete zakoupit jako roční, splacenou, měsíční nebo webovou licenci. Pro více informací můžete kontaktovat obchodní oddělení LSTC.

Adams

Adams je cenným nástrojem pro simulaci fyziky reálného světa a řešení velkých problémů. Tento nástroj vám může pomoci navrhnout vaše výrobky efektivním způsobem, aby se optimalizoval výkon, bezpečnost a pohodlí.

Můžete rychle a snadno simulovat různé situace a sledovat, jak se zatížení a síly mění v čase v závislosti na typu pohybu a provozním prostředí.

Adams je multidisciplinární nástroj, který vám umožňuje kombinovat a analyzovat data z různých oborů, včetně: mechaniky, pneumatiky, hydrauliky, elektroniky a řídicích systémů. Vy a tato data použijete tato data k testování vašich budoucích produktů.

Tento multibody dynamický software je ideální pro konstrukci a testování produktů. Pokud vaše práce zahrnuje stavbu automobilů, těžkých strojů nebo jiných podobných produktů, pak je Adams pro vás tou nejlepší volbou.

Další informace a nákup produktu najdete na stránce MSCSoftware.

Simcenter 3D

Simcenter 3D je pokročilá 3D simulační platforma, kterou můžete použít k modelování a simulaci a analýze různých systémů. Tento nástroj lze použít v různých oborech již od fáze návrhu produktu nebo systému. Ve skutečnosti je to jedna z hlavních výhod Simcenter 3D: můžete použít od fáze návrhu až po fázi testování.

Simcenter 3D můžete použít pro následující typy analýz: strukturální analýza, akustická analýza, analýza kompozitů, tepelná analýza, simulace toku, analýza pohybu, vícefyzika, technická optimalizace.

Pokud chcete vidět Simcenter 3D v akci, podívejte se na video níže:

Simcenter 3D je k dispozici jako samostatný nástroj a také jako integrovaný software s NX. Další informace o zakoupení tohoto nástroje naleznete na oficiálních webových stránkách společnosti Siemens.

WaveFEA

WaveFEA je software FEM, který používá k provádění složitých výpočtů aplikaci Autodesk Nastran Solver. Tento nástroj můžete použít pro celou řadu úkolů, včetně analýzy kompozitů, studií zmírnění rizika, porovnání návrhů, analýzy dopadů, výpočtu výsledků dopadu, nalezení lokalizovaného faktoru poškození, tepelného namáhání a roztažení, analýzy tváření kovů, jako je válcování a kreslení, a mnohem více.

Tým, který vytvořil WaveFEA, také vydal řadu tutoriálů o tom, jak používat nástroj pro provádění různých analýz, jakož i důkladnou instalační příručku. Toto je velmi užitečná funkce, díky čemuž je vhodný pro začátečníky. WaveFEA je ve skutečnosti dokonalým softwarem FEM pro uživatele nové pro FEA, konzultanty, individuální inženýry i malé společnosti.

Tento software má také nevýhodu: 32bitové (x86) verze systému Windows nejsou podporovány.

Chcete-li požádat o bezplatnou zkušební verzi WaveFEA nebo zakoupit software, přejděte na oficiální webovou stránku nástroje.

midasNFX

midasNFX je výkonný software pro strukturální CFD simulaci a optimalizaci návrhových úkolů. Jako uživatel máte úplnou svobodu při vytváření, úpravách a manipulaci s modely FE.

Tento nástroj je také mimořádně univerzální a může poskytnout hloubkovou analýzu funkcí, jako je kontakt, nelineární, dynamický a únava.

k funkcím pro analýzu tekutin na špičkové úrovni.

Pokud jste ve spěchu a potřebujete rychle udělat věci, midasNFX je pro vás tou správnou volbou. Nástroj podporuje rychlé modelování simulačních modelů přímo do jeho před / po grafického rozhraní. Díky vícejádrovým řešitelům získáte výsledky okamžitě.

Software také obsahuje generátor auto-report formátu ve formátu slova a generátor 3D sestavy PDF pro rychlé podávání zpráv.

Máte zájem o testování midasNFX? Na této stránce můžete požádat o cenovou nabídku. K dispozici je také podpůrný nájemní plán pro malé společnosti a konzultanty FEA.

Mecway

Mecway je užitečný nástroj FEM pro Windows, který se zaměřuje na mechanickou a tepelnou simulaci. Pokud jste začátečník a učíte se používat software FEM, pak je to ta pravá volba pro vás. Tento nástroj má intuitivní grafické rozhraní, které urychluje křivku učení. Kromě toho vám také poskytuje okamžitou zpětnou vazbu na chyby během vaší práce. Tímto způsobem můžete jasně vidět, co děláte špatně, a učit se rychleji.

Mecway také umožňuje vizualizovat vaše modely graficky i ve stromu osnovy. Pokud chcete vidět Mecway v akci, podívejte se na video níže:

Mezi další funkce patří:

• Dynamický, statický, tepelný, vzpěrný, akustický atd.
• Plná nelineární schopnost ačkoli bezproblémová integrace s přiloženým řešením CalculiX
• Široká škála typů prvků, zatížení a materiálů
• Ruční i automatické síťovací nástroje
• Až 1 000 000 uzlů v 64bitovém režimu
• CAD asociativita

Za zmínku stojí, že Mecway má 20letou historii vývoje. Tento nástroj si můžete koupit za 100 $ pro nekomerční použití nebo 350 $ pro komerční použití.

Závěry

Upřímně řečeno, neexistuje žádný nejlepší software FEM. Vše záleží na vašich potřebách uživatele. Některé programy MKP se specializují na určité oblasti, což znamená, že v jiných oblastech nechají mnoho žádostí.

Při výběru softwaru FEM by měl být vaším hlavním kritériem požadovaný typ analýzy. Zkontrolujte také, jaký je maximální počet uzlů, které může nástroj zpracovat. A co je nejdůležitější, mějte na paměti, že ne všechny programy jsou stejné a existuje obrovská variace, pokud jde o jejich schopnosti řešit problémy., pokusili jsme se zahrnout jak specializovaný software FEM, tak i obecnější a všestrannější nástroje, které můžete použít pro širokou škálu analýz.

Pokud jste použili jiný software FEM, o kterém si myslíte, že bychom měli do tohoto seznamu zařadit, dejte nám vědět v komentářích níže.