Grundlæggende opdeles et kontinuum i et endeligt antal små elementartilfælde (finite elements), der tilsammen udgør en diskret matematisk repræsentativ model. Denne matematiske model afspejler responsen som en funktion af et givent belastningsinput.
Denne funktion kræver at cookies er slået til. For at få vist indhold skal du slå cookies til i din browser og/eller acceptere cookies på dette website. OK
Denne funktion kræver at cookies er slået til. For at få vist indhold skal du slå cookies til i din browser og/eller acceptere cookies på dette website. OK
Der findes et utal af områder, der alle relaterer sig til finite element metoden, her er blot nævnt eksempler på nogle grundlæggende og meget generelle opdelinger:
• |
Ved multibody analyse er det indledningsvist stive legemers bevægelser, der analyseres med opsætning af kinematiske ligninger. Denne analyse er utrolig informativ mhp. variation af kræfter og belastninger i sammenkoblede systemer, lejer mv. For mere detaljerede analyser af enkeltdele inkluderes også strukturel respons. |
• |
Ved strukturanalyse repræsenterer en finite element model en given konstruktion med bestemte materiale egenskaber. Modellen belastes med f.eks. acceleration, kræfter, tryk, temperaturer og vibrationer og oftest mhp. at beregne deformationer, tøjninger og optrædende spændinger. |
• |
Ved fluidanalyse repræsenterer en finite element model en given fluid (strøm) der grænser op til en struktur eller findes inde i en struktur. Modellen udsættes for eksempelvist indløb og udløb i form af volumengennemstrømning mhp. at undersøge luftens opførsel og variationer i forhold til temperatur, tryk og hastighedsfelter. |
Senest er det blevet muligt at kombinere ovenstående analyser. Således kan man lave analyser af vinden, der driver en vindmøllevinge (fluid beregning), deformerer vingerne (strukturberegning), og samtidig roterer gearkassen (multibodyberegning). I et tilsvarende eksempel i en gearkasse analyseres enkelte tænder for spændinger (multibodyberegning) som en del af en udmattelsesanalyse (struktur analyse).
For lineære problemer løses ét ligningssystem med en umiddelbar skalerbar løsning – det er derfor meget nemt at udføre variationer af lasttilfælde. Derimod er der i praksis mange aspekter, som i realiteten betyder, at én løsning ikke kan skaleres pga. at systemers respons ændres under gennemførelse af en given analyse.
• |
Materialers ikke-linearitet dækker bl.a. over materialemodeller, der ikke opfører sig lineært f.eks. når metaller bliver flydende, eller variable stress-strain forhold i polymerer. |
• |
Geometrisk ikke-linearitet dækker bl.a. over, at belastningen i udgangskonfigurationen medfører deformationer, der gør at den matematiske model ikke længere er repræsentativ og derfor ikke giver realistiske løsninger. |
• |
Lasterne/randbetingelser kan være ikke-lineære således at lasten i strukturens deformerede tilstand ikke længere angriber i samme vinkel som i udgangskonfigurationen, eller at der ved deformation indtræffer/udebliver kontakt mellem enkeltparters repræsentation i en samlingsmodel. |
Generelt er de fleste ingeniørtekniske beregninger indenfor det implicitte område, dvs. at hastigheden hvormed lasten pålægges er så lille, at vi oftest kan se bort fra de dynamiske effekter. Hvis hastigheden derimod har betydning for løsningen er det nødvendigt at regne explicit for eksempel ved chok, slag- og impulsbelastninger.
Ønsker du at vide mere om ikke-lineære analyser, giver guiden her en god oversigt.
I vores FEM-gruppe har vi dyb indsigt i hele MSC Software’s produktportefølge og besidder desuden detaljeret erfaring med mange af analysetyperne. Med den baggrund kan vi være behjælpelige med afdækning af tekniske problemstillinger og modellering samt løsning af specifikke analyser.
Kontakt venligst Henrik Larsen på T: +45 2090 5112 eller hl@ipes.dk, hvis du ønsker rådgivning i forbindelse med analyse af din konstruktion.
