Finite Element Analysis (FEA) Consulting Services

有限元分析（FEA）

有限元分析（FEA）或有限元方法（FEM）是一种数值数学技术，通过工程软件在虚拟环境中模拟或复制某些物理测试。如今，FEA在机械工程领域被广泛应用，因为它能够节省成本和时间，因为所需的物理原型较少，同时还能够通过识别潜在风险，生产更好、更安全的产品。

最初，FEA是为了解决土木或航空航天工程中的结构力学问题而开发的。随着计算机处理速度的提高，现如今FEA模拟已经足够强大，可以帮助工程师模拟复杂的工程情境以及现实世界的情况。

首先，FEA模拟将把3D模型转化为多个数学点，称为网格。这个网格包含了大量的小元素，这些小元素构成了整个形状。然后，这些元素会被配上数学公式。网格化后，开始对每个元素进行计算，并设定边界条件。接着，所有计算的结果将被汇总，形成整个结构的最终结果。

静态结构分析通常用于分析任何承受多种载荷的物理静态结构及其组成部分。它可以确定梁的位移、由不同载荷引起的应力或应变。此分析结果用于验证结构在特定载荷下的适应性和安全性。

热分析考虑材料的机械性能，并预测物体在热负载下的温度分布。在模拟过程中，考虑了三种不同的热传递机制：传导、对流和辐射。

显式动力学用于模拟给定系统在不同时间点的状态。这对于预测材料在短时间内承受剧烈载荷的反应非常有用。此类情况的例子包括爆炸/穿透、鸟击、撞击或断裂等。

简而言之，有限元分析（FEA）是工程师处理复杂工程问题的有力工具，通过一系列模拟提供良好的机械行为预测。借助有限元分析，工程师能够在设计阶段整合CAD解决方案，并缩短最终产品推向市场所需的总时间。