Запуская в производство новый вариант конструкции продукта, инженеры должны доказать способность данной конструкции выдерживать ожидаемые (и незапланированные) нагрузки в течение всего срока службы. Для подтверждения жизнеспособности новых концепций создаются и испытываются физические образцы. Такой метод проверки является довольно затратным, а для экспериментальных или критически важных для безопасности конструкций он зачастую просто неприменим. Все чаще инженеры делают выбор в пользу численного моделирования (англ. Numerical Simulation) методом конечных элементов (МКЭ), позволяющего вносить коррективы и влиять на окончательный выбор конструкции.

В основе метода лежит разбиение больших сложных структур («моделей») на сетку, состоящую из дискретных элементов. Элементы связаны друг с другом в точках, называемых «узлами», и создают непрерывную поверхность. Модели присваиваются некоторые свойства материала; она находится под нагрузкой (для того чтобы быть физически корректной); к ней применяется внешняя нестационарная нагрузка; а программное обеспечение создает наборы уравнений в соответствии с типами элементов и свойствами материала. Затем уравнения решаются численно и результаты решения представляются визуально. Конечно-элементные модели могут использоваться практически для любой комбинации типов нагрузки, включая сосредоточенные силы, моменты, давления и тепловые нагрузки. Модели могут быть сконструированы для применения линейных или нелинейных, статических или динамических нагрузок, а также сценариев, таких как удары, потоки жидкости и газа, изгибы, теплопередача и анализ собственной частоты.

Таким образом, применяя различные нагрузки, можно в короткий срок выполнить множество итераций теста и не зависеть от физических испытаний и прототипирования. Это позволит повысить доверие к своему продукту и сэкономить ресурсы.

Современные технологии численного моделирования позволяют моделировать практически что угодно: от образцов для испытаний на изгиб до целого самолета.

Если Вам интересно, как можно применить современные технологии численного моделирования для решения ваших задач – закажите онлайн консультацию, и мы расскажем Вам о возможностях ANSYS на конкретных примерах, или напишите нам через форму обратной связи и мы подготовим для Вас специальный мастер-класс по интересующей Вас теме.